Memoire Online - Analyse de cycle de vie appliquée à un système de production d'eau potable : cas de l'unité industrielle SODECI nord-riviera

Loué soit le nom du Seigneur, Dieu tout-puissant qui a permis l'accomplissement de ces travaux.

REMERCIEMENTS

Cachés derrière ces mots, ces lignes, ces chiffres, ces graphiques se trouvent des heures de réflexions, de colères, de joies, de stress, de lassitudes, mais aussi l'aide et le concours d'innombrables personnes qu'il m'est ici, agréable de remercier.

Mes premiers remerciements vont à l'endroit de l'ensemble de la direction et du personnel de la SODECI, particulièrement M. TCHIMOU (DGA) pour m'avoir accueilli et facilité mon insertion au sein de leur structure. Je tiens à adresser mes plus sincères remerciements au Dr AKA AKPA pour avoir bien voulu m'encadrer, ainsi que pour tout le temps précieux qu'il a bien voulu m'accorder. Bénie soit, toute l'équipe de la direction de production d'Abidjan, particulièrement M. GOSSO Olivier, Directeur de production, Mme NIANZOU (responsable qualité), et M. DAGO pour leurs conseils, leur écoute et toute la disponibilité dont ils m'ont gratifié tout au long de ce stage. Il m'est également agréable de remercier, les agents de l'usine Nord-Riviera qui ont eu la patience de répondre à mes nombreuses questions, sans eux ce mémoire n'aurait jamais existé.

Je ne saurais oublier mes joyeux compagnons d'aventure, Jean Louis et Paulin, ainsi que l'ensemble des auditeurs de la promotion 2010 - 2011 du Master en Génie de l'Environnement de l'Institut de Formation à la Haute Expertise et de Recherche (IFHER).

Je voudrais enfin, exprimer mon infinie gratitude à mes parents, particulièrement ma frangine (Ahou la futée), ma « cadette tant chérie » et ma « petite mère à moi », pour toute l'affection, l'assistance et le soutien dont je ne cesse de bénéficier. Que le ciel vous en soit généreux.

RESUME

Une analyse environnementale du système de production d'eau potable adopté par la Société de Distribution d'Eau de Côte d'Ivoire (SODECI) a été conduite au sein de l'unité de traitement Nord-Riviera, avec pour objectif d'évaluer l'empreinte environnementale associée à l'activité d'approvisionnement en eau potable. L'analyse s'est appuyée sur l'approche standardisée de l'analyse de cycle de vie, afin de quantifier les impacts environnementaux potentiels dans différentes catégories, à partir de la démarche d'évaluation proposée par la méthode IMPACT 2002+. Les résultats de l'étude révèlent qu'en réalité la production d'eau potable par l'unité considérée se traduit par un impact relativement faible estimé à 3,05 Pt par mètre cube d'eau produit. Cet impact émane en majeure partie de l'exploitation d'importantes quantités d'énergie et de ressources naturelles nécessaires aux phases de pompage et de traitement de l'eau souterraine, et de leur incidence subséquente sur le climat. Il se traduit par des scores d'impact de 2,7 MJ ; 0,26 kg de CO₂ équivalent ; 1,08.10^-2PDF.m².an et 6,07.10^-8 DALY par mètre cube d'eau distribuée sur le réseau, respectivement dans les catégories des ressources naturelles, des changements climatiques, de la qualité des écosystèmes et de la santé humaine. L'étude indexe en outre, l'extraction de l'eau souterraine, comme la phase la plus polluante de la chaine de production, notamment en raison de l'importante consommation énergétique qu'elle nécessite. Une analyse de sensibilité effectuée sur l'ensemble des paramètres de production, dans le but de mesurer la significativité de leur influence sur la charge environnementale globale du système, a montré que la consommation énergétique liée au pompage de l'eau, la consommation de chaux, et la consommation électrique de l'étape de traitement constituent par ordre croissant d'influence, les paramètres les plus sensibles du système. Ces trois paramètres se définissent ainsi, comme les secteurs d'action où des réformes appropriées quelle que soit leur ampleur, pourraient potentiellement se traduire par une amélioration hautement significative de la performance environnementale du système. Cependant, le panel de solutions susceptibles d'être apportées s'avère encore inapproprié aux faciès technique, économique, politique et social actuels. Néanmoins, certains aspects du système de production, notamment la gestion des déchets solides et des sous-produits de traitement, bien que peu relativement peu impactants selon la présente analyse, peuvent potentiellement être optimisés afin d'accroitre dans une certaine mesure l'acceptabilité environnementale du système.

Mots clés : Analyse de cycle de vie ; Production d'eau potable ; Impacts environnementaux.

ABSTRACT

Environmental analysis of the production system of drinking water adopted by the Society of Water Distribution of Ivory Coast (SODECI) was conducted in the treatment unit of «North-Riviera», with the aim of assessing the environmental footprint associated with the activity of drinking water supply. The analysis was based on the standardized approach of life cycle assessment to quantify the potential environmental impacts in different categories, from the evaluation process proposed by the IMPACT 2002+ method. The study showed that the production of drinking water by the studied unit, results in a relatively low impact estimated at 3.05 Pt per cubic meter of water produced. This impact derives largely from the exploitation of large amounts of energy and natural resources required for pumping phase and treatment of groundwater, and their subsequent incidence on climate change. It results in impact scores of 2.7 MJ, 0.26 kg of CO₂ equivalent, 1.08E^-2 PDF.m².year, 6.07E^-8 DALYs per cubic meter of water distributed over the network, respectively in the categories of natural resources, climate change, ecosystem quality and human health. The study also indexes, extraction of groundwater as the most polluting stage of the production chain, particularly because of its large energy consumption. A sensitivity analysis performed on all production parameters in order to measure the significance of their influence on the overall environmental burden of the system, showed that energy consumption of water pumping, lime consumption and energy consumption of the treatment step are in ascending order of influence, the most sensitive parameters of the system. Thus, these three parameters are defined, as areas where appropriate reforms regardless of their size, could potentially result in a highly significant improvement of the environmental performance of the system. However, the range of solutions that can be applied, abide relatively inappropriate to current technical, economic, political and social facies. However, some aspects of the production system, such as the management of bulk waste and by-products from water treatment, although relatively low impacting, according to this analysis, can be optimized in order to increase to some extent, the environmental acceptability of the considered system.

Keywords: Life cycle assessment, Drinking water supply, Environmental impacts.

LISTES DES FIGURES

LISTE DES TABLEAUX

SIGLES ET ACRONYMES

ACV	:	Analyse de Cycle de Vie
AEP	:	Approvisionnement en Eau Potable
AFNOR	:	Agence Française de Normalisation
BUWAL	:	Bundesamt für Umwelt, Wald und Landwirtschaft (Agence Suisse pour l'Environnement, la Foret et les Paysages)
CIRAIG	:	Centre Inter-Universitaire de Référence sur l'Analyse, l'Interprétation et la Gestion du Cycle de vie des produits, procédés et services
DCGTx	:	Direction de Contrôle des Grands Travaux
EDIP	:	Environmental Design of Industrial Products (Conception Environnementale des Produits Industriels)
EIO-LCA	:	Economic input output and Life Cycle Assessment (Analyse économique entrant-sortant et analyse de cycle de vie)
FNE	:	Fonds National de L'Eau
GIEC	:	Groupe Intergouvernemental d'Experts sur l'Evolution du Climat
GPS	:	Global Positioning System (System de positionnement global)
ICV	:	Inventaire de Cycle de Vie
IMPACT 2002+	:	IMpact of Chemical and Toxics 2002+
ISO	:	International Organization for Standardization (Organisation Internationale de Standardisation)
MEDD	:	Ministère de l'Environnement et du Développement Durable
OMS	:	Organisation Mondiale de la Santé
PNUE	:	Programme des Nations Unies pour l'Environnement
PRG	:	Potentiel de Réchauffement global
REPAs	:	Resource and Environmental Profiles Analysis (Analyses de Profils Environnementaux et de Ressources)
SAUR	:	Société d'Aménagement Urbain et Rural
SETAC	:	Society of Environmental Toxicology and Chemistry (Société de Toxicologie et de Chimie Environnementale)
SETU	:	Société d'Equipement des Terrains Urbains
SODECI	:	Société de Distribution d'Eau de Cote d'Ivoire
STEPC	:	Société Tropicale d'Engrais et de Produits Chimiques
USEPA	:	United States Environmental Protection Agency (Agence de Protection de l'Environnement des Etats-Unis)

INTRODUCTION

L'accès à l'eau en quantité et en qualité satisfaisante demeure incontestablement un élément de survie majeur qui conditionne le développement économique et social des collectivités humaines. La maitrise de l'eau constitue une des clés du développement durable et un défi majeur pour les sociétés contemporaines actuelles. Ainsi, en Côte d'Ivoire, l'importance des ressources en eau dans l'économie ne cesse de croître, tandis que sa disponibilité et sa qualité se réduisent progressivement tant en raison des aléas climatiques et de la pollution, que de l'accroissement rapide de la population. Cette situation a engendré une pression sans précédent sur l'industrie de l'eau. Elle a contraint les gouvernants à opter pour une politique axée vers le renforcement des systèmes de production d'eau, notamment à travers la réalisation de nouveaux champs captants et la mise en place d'unités industrielles supplémentaires de production d'eau potable, entrainant ipso facto, un accroissement continu des flux de ressources entrant dans le cycle anthropique de l'eau.

Parallèlement, le contexte actuel marqué par la prise de conscience générale de l'importance de la protection de l'environnement et des impacts causés par les produits et procédés, justifie grandement la légitimité et la pertinence de l'intérêt porté vers la problématique des impacts potentiels et coûts environnementaux découlant des services d'approvisionnement en eau potable. En effet, la fourniture en eau potable en dépit de son apparence simple, résulte généralement de processus impliquant divers aspects susceptibles de présenter des incidences potentielles sur l'environnement. Malheureusement, en dehors de quelques études limitées aux pays européens, l'impact des systèmes de production d'eau potable sur l'environnement demeure encore peu documenté voire totalement négligé, notamment dans les pays africains. Cette situation présente un aspect fort dommageable dans la mesure où il est prouvé que la durabilité de toute pratique industrielle est clairement tributaire de la prise en compte et de l'intégration de la dimension environnementale autant dans sa conception que dans les mécanismes décisionnels inhérents à sa mise en oeuvre.

La présente étude guidée par la problématique énoncée plus tôt, envisage d'apporter des éléments de réponse susceptibles de combler cette lacune, en proposant une analyse environnementale détaillée, appliquée à une unité industrielle de production d'eau potable de la Société de Distribution d'Eau de Côte d'Ivoire (SODECI) : l'usine Nord-Riviera. Elle trouve sa motivation dans l'engagement vers la démarche QSE (Qualité, Sécurité, Environnement) initiée par cette entreprise depuis Aout 2009.

L'analyse envisage ainsi d'identifier des pistes de solutions viables afin d'accroitre la performance environnementale du système de production, tout en s'inscrivant dans un cadre global orienté vers l'élaboration d'un système de gestion environnementale à l'échelle de cette structure industrielle.

Elle s'appuie sur une technique développée dans ce but et promue par le Programme des Nations Unies pour l'Environnement (PNUE) : l'analyse du cycle de vie (ACV). L'analyse de cycle de vie se définit comme une méthode permettant d'évaluer les impacts environnementaux liés à un service, un produit ou un procédé, durant son cycle de vie, de l'extraction des matières premières à l'élimination du produit, en passant par toutes les étapes de production et d'utilisation, selon un principe dit « du berceau à la tombe ». L'ACV exprime la charge environnementale totale d'un produit (ici, l'eau traitée et distribuée sur le réseau, considérée comme produit final du processus de production industriel). C'est un outil d'aide à la décision qui permet de définir les actions prioritaires en tenant compte de leurs impacts environnementaux, des coûts et des contraintes qu'elles impliquent. Ses principales applications sont :

- l'analyse de la contribution des étapes de cycle de vie à la charge environnementale globale, dans le but d'identifier les priorités en termes d'améliorations sur des produits ou des processus ;

L'analyse de cycle de vie (ACV) est une technique relativement jeune, popularisée dans les pays développés à partir des années 1990, bien qu'elle reste encore globalement inconnue des pays africains. En dépit de cet aspect, sa méthodologie et ses caractéristiques apparaissent totalement appropriés à la problématique et aux objectifs poursuivis par cette étude. Elle est mise en oeuvre dans ce document, au sein d'une démarche comportant trois points majeurs :

- une section liminaire exposant les généralités inhérentes à la présente étude ;

- une seconde section présentant la description de l'approche méthodologique de l'analyse de cycle de vie,

- et enfin, l'analyse de cycle de vie proprement dite, du système de production considéré.

I. PRESENTATION DE LA SOCIETE DE DISTRIBUTION D'EAU DE LA COTE D'IVOIRE (SODECI)

1. Historique et domaines d'activités de la SODECI

Jusqu'à la fin des années 1950, le service public de l'eau en Côte d'Ivoire, relevait de la responsabilité d'une société d'État. A partir des indépendances, la nécessité d'une plus forte organisation, susceptible de répondre efficacement aux besoins croissants d'une population en pleine expansion, motive l'état ivoirien a lancé un appel d'offres afin de trouver une société correspondant à ses objectifs. La SAUR, filiale du groupe Bouygues obtient le contrat de distribution de l'eau potable à la ville d'Abidjan, le 1^er octobre 1959, avec obligation de créer une société de droit ivoirien. Ces conditions prévalent le 27 septembre 1960, à la création de la Société de Distribution d'Eau de la Côte d'Ivoire ou SODECI, en charge de l'exploitation des installations d'eau et l'approvisionnement en eau potable de la ville d'Abidjan pour une durée de trente ans.

A partir de 1973, l'initiation par les pouvoirs publics d'un vaste programme d'hydraulique nationale, signe l'envol de la SODECI à travers l'extension de ses missions à l'ensemble du pays. En octobre 1987, à la faveur de la crise nationale survenant dans le secteur de l'AEP, une nouvelle négociation entre l'Etat ivoirien et la SODECI se solde par la signature d'un contrat de concession, qui attribue à la SODECI, le service de distribution publique d'eau potable, exclusivement en zone urbaine dans l'ensemble du pays.

- conserve le pouvoir de décision concernant la politique tarifaire proposée par la SODECI ;

- assure la cogestion, avec la SODECI, du Fonds National de l'Eau (FNE) destiné à financer les investissements d'infrastructures du secteur ;

- assure la supervision des travaux effectués par la SODECI, et plus généralement, le contrôle de l'ensemble des activités de la SODECI.

- responsable de l'exploitation et de la maintenance des installations placées sous sa responsabilité dans le cadre du contrat de concession ;

- responsable de la qualité et de la continuité des produits et services fournis ;

- assure la cogestion, avec l'état ivoirien, du Fonds national de l'eau, destiné à financer les investissements d'infrastructures du secteur.

A partir de 1987, la SODECI se verra également confiée la responsabilité des services d'assainissement et d'entretien du réseau de drainage, précédemment attribués à la société d'équipement des terrains urbains ou SETU (dissoute au débit des années 1980 suite à des difficultés de gestion) puis à la DCGTx (Direction de Contrôle des Grands Travaux). Les activités de la SODECI couvrent ainsi, deux domaines principaux :

- l'hydraulique urbaine à travers la production à partir de de nappes souterraines ou de sources surfaciques, le traitement selon les directives de l'OMS, et la distribution de l'eau potable aux villes et villages ayant un réseau d'eau ;

- l'assainissement liquide à travers l'entretien et l'exploitation du réseau d'eaux usées et l'entretien des stations d'épurations et de relèvement des eaux usées

La SODECI offre à la Côte d'Ivoire un système d'alimentation en eau potable, moderne et très performant comparativement aux autres systèmes d'Afrique occidentale (BURGEAP & PUIUR, 2011), capable de faire face grâce à des investissements adéquats à la forte croissance de la demande. Par ailleurs, la politique de vente de l'eau axée sur le branchement individuel a produit suffisamment de revenus pour subventionner l'expansion et le développement des systèmes urbains d'alimentation en eau dans tout le pays.

2. Statut juridique et organisation fonctionnelle

2.1. Statut juridique et siège social

La SODECI est une société anonyme à économie mixte, dont le capital de 4 500 000 000 F CFA (quatre milliards cinq cent millions de francs CFA) se répartit conformément aux données présentées à la figure 1. Son siège social est situé à Abidjan (Côte d'Ivoire), précisément à l'avenue CHRISTIANI à Treichville.

2.2. Structure et fonctionnement de la SODECI

Axée sur la décentralisation, l'organisation structurelle de la SODECI a subi à partir de février 2006, un profond remaniement aboutissant à un découpage en 11 directions générales rattachées à des centres de gestion, réparties à l'échelle des différentes zones administratives de la Cote d'ivoire. On distingue ainsi :

Ces directions se définissent par une structure organisationnelle générale schématisée par la figure 1. Elles sont reliées à une organisation centrale assurée par un comité de direction dont la structure et les différents organes constitutifs à la date de cette étude, sont présentés aux figures 2 et 3.

3. Approvisionnement en eau potable par la SODECI : cas de la ville d'Abidjan

Le contexte environnemental et social des ressources en eau de la ville d'Abidjan se caractérise par une importante variabilité climatique et une dégradation environnementale qui associées à l'accroissement démographique engendre des fluctuations considérables de la disponibilité et de la qualité des ressources en eau. En effet, en dépit de son vaste plan d'eau lagunaire, Abidjan, capitale économique de la Côte d'Ivoire, et ses centres urbains périphériques demeurent exclusivement alimentés en eau potable par des forages profonds exploitant les eaux souterraines d'un bassin sédimentaire au nord de la ville : la nappe du continental terminal. Cette nappe aquifère, communément appelée « nappe d'Abidjan », représente 68 % de la production d'eau potable nationale (DHH, 2001). Elle constitue un aquifère excellent, hétérogène et vulnérable par endroits, notamment au niveau de la vallée du Banco, identifiée comme zone potentiellement vulnérable à la pollution (Kouamé et al., 2010).

La nappe d'Abidjan est exploitée par 89 forages à gros diamètres (dont 84 en état de fonctionnement dans la période d'étude), avec des débits d'exploitation variant entre 150 et 250 m³/heure. L'eau brute prélevée de ces forages est traitée par 12 usines de la SODECI, produisant environ 344 000 m³ d'eau potable par jour, soit une production annuelle estimée à plus de 125 560 000 m³. Le déficit de la production journalière demeure toutefois, très élevé à Abidjan. Il est estimé à 150 000 m³, contre 184 000 m³ dans l'ensemble du pays. En effet, l'augmentation des volumes pompés au cours des dernières vingt années, l'afflux des populations vers Abidjan suite à la crise socio-politique (entraînant une augmentation soudaine de plus de 40% du nombre d'habitants), ainsi que les prélèvements de plus en plus élevés par rapport au taux de recharge de la nappe, se sont traduit par des effets directs observés sur le niveau moyen de la nappe aquifère. Cependant, plusieurs efforts ont été consentis afin de palier au déficit d'approvisionnement observé. Ainsi, à Abidjan, deux nouvelles unités de production de 60 000 m³ d'eau par jour sont en cours de réalisation, et les études pour la construction de deux usines d'une capacité quotidienne de 212 000 m³ sont bouclées, avec un coût des investissements évalués à 120 milliards de F CFA.

Toutefois, selon une étude sur la pauvreté conduite en 2006, en Côte d'Ivoire (Banque Mondiale, 2006), l'utilisation de l'eau potable par les populations reste limitée par les frais de branchement trop élevés pour certains ménages. En effet, l'accès au réseau hydraulique de la SODECI induit des frais d'abonnement et d'installation du compteur se chiffrant à 28 440 FCFA TTC lorsque le particulier ou l'entreprise dispose déjà des installations techniques nécessaires. Lorsque cela n'est pas le cas, la SODECI se charge de la construction du dispositif technique adéquat, suivi de l'installation du compteur, dont le coût s'élève à hauteur de 175 440 FCFA TTC. En réponse aux difficultés qu'éprouve une partie de la population à payer les prix de distribution de l'eau, la SODECI offre pour les quartiers réguliers deux types de branchement : les branchements subventionnés pour les habitations ayant quatre points d'eau pour un coût de 19 660 FCFA, et les branchements normaux dont le coût est de 174 000 F CFA. Mais, la facture trimestrielle de la SODECI demeure encore trop élevée pour les ménages à faible revenu vivant dans les quartiers réguliers, qui ne peuvent avoir accès à l'eau potable, et ont recours à des revendeurs d'eau, d'où la prolifération de cette activité et l'accroissement des risques sanitaires inhérents.

II. CADRE JURIDIQUE ET REGLEMENTAIRE DU SECTEUR DE L'EAU ET DE L'ENVIRONNEMENT EN COTE D'IVOIRE

Le Droit de l'Homme à un environnement sain, tel que stipulé dans le principe I de la Déclaration de Rio (1992) : « les êtres humains ont droit à une vie saine et productive, en harmonie avec la nature », constitue un droit fondamental, actuellement objet et expression de l'émergence d'une vision politique globale briguant la réalisation de cet objectif tant à l'intérieur des états qu'à l'échelle internationale. Cristallisées au travers de divers sommets, conventions et traités, les préoccupations environnementales contemporaines ont abouti à la mise en oeuvre de dispositions réglementaires nationales et internationales pour la protection de l'environnement et des ressources naturelles. Au niveau africain, il apparait utile de relever la mise en oeuvre de deux traités relatifs au droit de l'environnement : la nouvelle convention africaine sur la conservation de la nature et des ressources naturelles (1968) ; et la charte africaine des Droits de l'Homme et des peuples (1981), premier traité reconnaissant en son article 24 le droit de l'Homme à un environnement sain. Tandis qu'au plan interne, la plupart des constitutions africaines notamment les plus récentes, se caractérisent par l'intégration des questions environnementales dans leur préambule ou leur corps.

Ainsi, la loi n°2000-513 du 1^er août 2000, portant Constitution ivoirienne affirme en ses articles 19 et 28, le droit pour tous les individus à un environnement sain. Cette disposition fait suite à l'adoption d'une codification environnementale élaborée plus tôt, à partir de 1996 (n° 96-766 du 3 octobre 1996, portant code de l'environnement), conformément aux exigences de l'agenda 21 mis en oeuvre en Côte d'Ivoire, au travers du Plan National d'Action pour l'Environnement (PNAE-CI).

1. Code de l'environnement

Le code de l'environnement ivoirien est un texte de loi composé de l'ensemble des définitions et des principes généraux applicables à la préservation de l'environnement en République de Côte d'Ivoire. Il fixe le cadre général des champs du renforcement des textes juridiques et institutionnels relatifs à l'environnement. Il s'inspire largement des principes fondateurs du droit positif international tout en y intégrant des notions et concepts pertinents tels que « le pollueur-payeur », « le développement durable », « la participation de la société civile », « la responsabilité commune mais différenciée », « le référé écologique », « les aires protégées », etc... Il est renforcé par plus de 623 textes juridiques y compris circulaires, délibérations et décisions, réglementant l'exploitation de l'environnement et des ressources naturelles en Côte d'Ivoire (MEDD, 2011), dont une liste non exhaustive figure en annexe de ce document. Le droit ivoirien participe à l'intégration de l'environnement dans le développement socio-économique du pays, en l'occurrence à travers les décrets n°96 - 894 de novembre 1996 déterminant les règles et les procédures applicables aux audits environnementaux et aux études d'impact environnemental et social (EIES) des projets de développement.

Le code de l'environnement ivoirien définit également certaines dispositions relatives à l'exploitation (articles 13, 51 et 57), à la gestion (articles 14, 37, 56 et 59), et à la protection des ressources en eau (articles 75, 76 et 77). Toutefois, comparativement à l'importance de cette ressource dans le tissu social et économique des collectivités, il est aisé d'affirmer que le code de l'environnement n'offre qu'une part réduite et relativement peu explicite aux questions liées à l'eau. La promulgation d'un droit élémentaire de l'eau par la loi n° 98 - 755 du 23 décembre 1998 portant code de l'eau, viendra combler ce « vide juridique », et constitue actuellement la base légale de la politique de l'eau de la Côte d'Ivoire.

2. Code de l'eau

L'historique de l'élaboration du droit de l'eau en Côte d'Ivoire permet une nette mise en évidence des différentes strates qui ont concouru à sa formation. Cette chronologie révèle que l'actuelle juridiction relative à la gestion des ressources en eau, relève d'un socle ancien représenté d'une part, par des dispositions coutumières propres à chaque collectivité locale, profondément liées au caractère patrimonial et socio-culturel de l'eau ; et d'autre part, par la réglementation coloniale se référant principalement au droit foncier, notamment :

- la domanialité publique (décret du 29 septembre 1928 portant réglementation du domaine public et des servitudes d'utilité publique en A.O.F., modifié et complété par les décrets du 7 septembre 1935, du 3 juin 1952 et du 5 mai 1955 ; décret du 15 novembre 1935 portant réglementation des terres domaniales en A.O.F.),

- l'expropriation (décret du 25 novembre 1930 réglementant l'expropriation pour cause d'utilité publique et l'occupation temporaire en Afrique occidentale française, modifié par les décrets du 24 août 1933 et du 9 février 1949).

Cette législation liminaire introduisait également dans son corps, certaines dispositions relatives à divers autres aspects tels que :

- la salubrité (décret du 14 avril 1904 relatif à la protection de la salubrité publique en Afrique occidentale française) ;

- le régime des eaux (décret du 5 mars 1921 réglementant le régime des eaux en Afrique occidentale française, modifié par le décret du 1^er mars 1928) ;

- l'urbanisme (ordonnance n°45-1423 du 28 juin 1945 relative à l'urbanisme aux colonies), etc.

Dans ses implications sur l'eau comme en d'autres domaines, la base de droit colonial a ensuite été progressivement effacée, bien que le droit français inspire toujours certains aspects du droit positif ivoirien.

2.1. Objectifs et caractéristiques générales du code de l'eau

Le code de l'eau est un ensemble de 134 articles répartis en 6 titres. Son objet principal est la gestion intégrée des ressources en eau, des aménagements et ouvrages hydrauliques. Il énonce en son article 5, ses principaux objectifs définis comme :

· la préservation des écosystèmes aquatiques, des sites et des zones humides ;

· la protection contre toute forme de pollution, la restauration des eaux de surface, des eaux souterraines et des eaux de mer dans la limite des eaux territoriales ;

· le développement et la protection des aménagements et ouvrages hydrauliques ;

· la planification cohérente de l'utilisation des ressources en eau tant à l'échelle du bassin versant hydrologique, qu'à l'échelle nationale ;

· la mise en oeuvre de conditions d'utilisation rationnelle et durable des ressources en eau pour les générations présentes et futures ;

· la mise en place d'un cadre institutionnel caractérisé par la redéfinition du rôle des intervenants ;

· la valorisation de l'eau comme ressource économique et sa répartition de manière à satisfaire ou à concilier les exigences :

- de la conservation et du libre écoulement des eaux et de la protection contre les inondations ;

- de l'agriculture, de la pêche et des cultures marines, de la pêche en eau douce, de l'industrie, de la production d'énergie, des transports, du tourisme, des loisirs et des sports nautiques ainsi que toutes les autres activités humaines légalement exercées.

Le code de l'eau s'appuie sur les principes admis par la gestion intégrée des ressources en eau et des aménagements et ouvrages hydrauliques (article 6) en l'occurrence ceux de précaution, de prévention, de correction, de participation, d'usager-payeur, du pollueur-payeur, de planification, de coopération, la notion de patrimonialité de l'eau, la gestion participative de la ressource, etc...

Le code l'eau ivoirien apparait tant par son fond, que par sa forme, comme un code précis, transparent, ouvert, incitatif et novateur. Il vient renforcer la législation existante, notamment celle relative à l'environnement, car il vise l'amélioration de la situation environnementale des ressources nationales en eau. Il constitue de fait avec la loi n°96 - 766 du 3 octobre 1996 portant Code de l'Environnement, un binôme parfait permettant la mise en oeuvre et le développement d'une véritable politique des ressources hydriques dans un environnement harmonisé.

2.2. Aspects juridiques relatifs à l'exploitation et à l'approvisionnement en eau potable

- le régime de protection des eaux, des aménagements et ouvrages hydrauliques,

Elle définit les règles applicables aux éléments constitutifs du domaine public de l'eau à savoir : les ressources en eau (eaux météoriques, souterraines, de surface et de mer territoriales, selon les articles 11, 21 et 27) et les aménagements et ouvrages hydrauliques installés sur le domaine public (article 11) ; et énonce les droits et les obligations des usagers et exploitants ainsi que les différentes dispositions préventives et répressives.

Ainsi, au niveau des droits et obligations, le code de l'eau impose un régime d'autorisation ou de déclaration préalable pour toute exploitation des eaux du domaine public hydraulique ou toute installation, réalisation et exploitation d'aménagement ou d'ouvrage hydraulique (article 12, 31 et 32). Conformément à son article 59, il attribue à l'Etat, le rôle de gestionnaire des ressources en eau. L'article 60 du présent code définit de manière plus explicite les différentes responsabilités de l'état dans son rôle de gestionnaire, à savoir :

- la protection, la conservation et la gestion intégrée des ressources en eau,

- le développement et la protection des aménagements et ouvrages hydrauliques,

Les articles 75 et 77 précisent cependant, que l'autorité chargée de l'eau et les ministères compétents peuvent confier à toute personne physique ou morale, le service public d'exploitation des eaux, des ouvrages et aménagements, généralement sous forme d'un contrat de concession.

Par ailleurs, selon les dispositions prévues par l'article 70 du présent code, l'alimentation en eau potable des populations constitue l'élément prioritaire de la répartition des ressources en eau. Dans ce sens, la loi ivoirienne exige la conformité de toute eau destinée à l'alimentation humaine avec les normes de potabilité fixées par arrêté conjoint de l'Autorité chargée de l'eau et du Ministère en charge de la Santé (article 78, 79).

2.3. Aspects juridiques du code de l'eau relatifs à la protection de l'environnement

Le code de l'eau ivoirien accorde un intérêt particulier à la protection de l'environnement à travers diverses dispositions, en l'occurrence l'obligation faite à tout aménagement et ouvrage hydraulique de se munir de dispositifs permettant le maintien d'une capacité minimale d'eau garantissant en permanence un environnement approprié à la vie, la circulation et la reproduction des espèces aquatiques (article 19). Dans la même ligne, il assujettit l'octroi des autorisations préalables à une procédure spécifique comprenant l'élaboration d'une étude d'impact environnemental (article 29), la réalisation d'une enquête publique préalable (article 14), ainsi que l'intervention d'experts hydrologues ou hydrogéologues, des services de l'Autorité chargée de l'eau et des ministères compétents pour les aménagements et ouvrages hydrauliques soumis à déclaration (article 30). Il soumet en outre, les installations classées ou non, les aménagements ou ouvrages hydrauliques, sources de pollution, à un audit écologique dans les conditions précisées par décret (article 53).

III. THEORIE DE L'ANALYSE DE CYCLE DE VIE

1. Définitions et principes généraux de l'analyse de cycle de vie

L'analyse du cycle de vie (ACV) a pour but d'évaluer l'impact environnemental d'un produit, d'un service ou d'un système en relation à une fonction particulière et ceci en considérant toutes les étapes de son cycle de vie (Jolliet et al., 2005). La norme internationale ISO 14040 (2006) lui donne la définition suivante : « Compilation et évaluation des entrants et des sortants ainsi que des impacts potentiels environnementaux d'un système de produits au cours de son cycle de vie ». Cette définition décrit l'ACV comme une approche large présentant une vision globale des impacts environnementaux générés par un produit (un service ou un procédé), déclinés selon différentes simulations, depuis sa conception (extraction des matières premières, fabrication), jusqu'à sa fin de vie (élimination ou recyclage) en passant par les phases de distribution et d'utilisation, soit « du berceau à la tombe » (craddle to the grave analysis). En effet, l'ACV est une technique d'évaluation des aspects et des impacts environnementaux potentiels associés à un système donné de produits, visant à déterminer son profil environnemental et à en améliorer ses performances écologiques.

L'ACV identifie les principales sources d'impacts environnementaux et permet d'éviter ou d'arbitrer le cas échéant, les déplacements de pollutions liés aux différentes alternatives envisagées. Cette méthode permet d'analyser et comparer les modes de production et de consommation, afin de mieux prendre en compte l'environnement dans l'ensemble du système de production. Elle représente l'outil le plus abouti dans le domaine de l'évaluation globale et multicritères des impacts environnementaux. De par son approche, l'ACV s'adapte pleinement aux démarches de développement durable, particulièrement celles orientées vers les produits. En effet, elle repose sur une démarche multidisciplinaire introduisant principalement selon Hofstetter et al., (2000), trois sphères aux caractéristiques différentes :

(i.) la technosphère se référant aux systèmes techniques et aux procédés de production ;

(iii.) la sphère de valeur intimement liée aux valeurs sociales subjectives et donc typiquement aux sciences sociales.

L'analyse de cycle de vie constitue un outil précieux d'aide à la décision aux politiques publiques et industrielles, permettant d'estimer clairement la performance environnementale d'un bien ou d'un service notamment dans l'optique de définir des priorités d'action en matière d'environnement, en fonction de l'ensemble des mesures réalisables et des contraintes techniques et économiques.

2. Historique et cadre institutionnel de l'analyse de cycle de vie

Les analyses de cycle de vie trouvent leur origine dans les inventaires de flux énergétiques, de ressources naturelles consommées et les investigations réalisées en vue de mesurer l'impact des facteurs énergétiques dans la production et la distribution des produits, réalisés par les entreprises industrielles à la suite du premier choc pétrolier des années 1970. Au cours de cette période, la problématique croissante des emballages et l'intensification des considérations et préoccupations environnementales conduisent à la naissance de méthodes d'analyses de profil environnemental dénommées REPAs (Resource and Environmental Profiles Analysis), centrées sur les consommations d'énergies, de matières premières, de ressources naturelles et la production de déchets. Toutefois, en raison de l'hétérogénéité des données et des approches utilisées, la mise en oeuvre de ces méthodes aboutissait bien souvent à des résultats difficilement exploitables d'un pays à l'autre, et d'un produit à un autre.

Au début des années 1990, apparait la nécessité de l'élaboration d'une démarche systématique, reproductible, comparable au minimum aux échelles régionales et intégrant l'ensemble des étapes du cycle de vie des produits, de leur fabrication à leur élimination finale en passant par leur phase d'utilisation : les écobilans.

La SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry), grâce à l'étude menée sur l'incidence environnementale des produits, lancée par le BUWAL (Ministère suisse de l'environnement) et réalisée conjointement avec les universités de Leiden, Copenhague et Munich, sera la première à proposer dès 1993, un code de bonnes pratiques qui constituera la base méthodologique et la référence des analyses de vie crédibles. À Paris, dans la même période, l'organisation internationale de normalisation (ISO) inscrivait l'analyse de cycle de vie dans le programme de développement des normes relevant du management environnemental. Enfin, dans le prolongement du travail qu'elle a exécuté aux fins de proposer un code de bonne pratique, la SETAC a développé une méthode dénommée EDIP (Environmental Design of Industrial Products ou conception environnementale des produits industriels) dans la droite ligne des travaux de normalisation de la prise en compte de l'environnement dans la conception des produits.

A partir de mars 1994, est publié la toute première norme française sur la démarche ACV (AFNOR X30-300 - Analyse de cycle de vie : définition, déontologie et méthodologie), suivie en 1997, de la publication de la norme internationale (ISO 14041 - Management environnemental - Analyse du cycle de vie - Principes et cadre). Les années suivantes verront la publication d'une série de normes ISO (14041 en 1998, 14042 et 14043 en 2000) établissant les lignes directrices et précisant les différents aspects méthodologiques relatifs à la pratique de cet outil d'évaluation environnemental.

Ainsi, actuellement, l'on recense globalement quatre organisations majeures impliquées dans le développement méthodologique des analyses de cycle de vie :

- l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO - International Organization for Standardization),

- et le Programme des Nations Unies pour l'Environnement (PNUE), notamment à travers son « Initiative pour le cycle de vie » (Life Cycle Initiative) lancée en 2002.

- le CIRAIG (Centre Inter-Universitaire de Référence sur l'Analyse, l'Interprétation et la Gestion du Cycle de vie des produits, procédés et services) fondé en 2001 à l'initiative de l'Ecole polytechnique de Montréal et de HEC Montréal, qui participe activement à la recherche et au développement d'outils pour le secteur industriel et les gouvernements.

IV. SYSTEMES DE PRODUCTION D'EAU POTABLE ET PRESSION ENVIRONNEMENTALE

L'intérêt de la communauté scientifique vers l'évaluation des impacts environnementaux subséquents aux processus de production et de distribution de l'eau connait, depuis 2003, en Europe, une significative augmentation attestée par l'accroissement du nombre de publications sur les analyses de cycle de vie des systèmes de production d'eau potable, notamment dans le domaine de la désalinisation (Vince et al., 2008). A l'opposé en Afrique, l'analyse des impacts environnementaux de la filière de production d'eau potable demeure encore très peu documentée. En effet, en dehors de l'impressionnant volume de travaux produits sur les systèmes de production d'eau potable exclusivement, en Afrique du sud (Friedrich, 2001 ; Friedrich et Buckley, 2002 ; Friedrich, 2002 ; Leske, 2003 ; Leske and Buckley, 2004a ; Leske and Buckley 2004b ; Leske and Buckley, 2004c ; Friedrich et al., 2006 ; Landu and Brent, 2006 ; Friedrich et al., 2007 ; Friedrich et al., 2009a ; Friedrich et al., 2009b ; etc...), le faciès bibliographique africain relatif à ce secteur demeure dans son ensemble, globalement vide.

La majorité des études sud-africaines résumées au sein des revues réalisées par Friedrich et al. (2007) et Buckley et al. (2011), révèlent que les phases de construction et de démantèlement des infrastructures de production et de distribution, se traduisent par des impacts environnementaux négligeables par rapport aux phases d'exploitation proprement dites (en moyenne moins de 15% de l'impact total pour les étapes de construction, et moins de 1% pour celles de démantèlement). Elles identifient par ailleurs, la consommation énergétique nécessaire à la production d'eau potable comme la contribution la plus importante à la charge environnementale du système. En effet, les travaux publiés par Friedrich (2001), Friedrich et Buckley (2002) et Friedrich (2002), ont montré à partir d'une approche généraliste, comparant divers types de traitements (traitements conventionnels et procédés membranaires d'ultrafiltration) que même en prenant en compte le cout environnemental lié aux phases de construction et de démantèlement des infrastructures, les deux procédés de traitement se caractérisaient par des impacts relativement égaux. Ces études ont montré qu'environ 80% de l'impact total dérivait de la consommation énergétique, quel que soit le type de technologie de traitement utilisée. A un niveau plus spécifique, les conclusions de ces études indexent l'ozonation et la gestion des résidus de traitements comme les étapes les plus polluantes de toute la chaine de production. Les résultats des travaux sud-africains s'avèrent en grande conformité avec ceux émanant des études menées en Europe où l'évaluation des impacts environnementaux des activités de production d'eau potable bénéficie d'un bien plus vif intérêt.

En effet, des patterns similaires ont été mis en évidence par Raluy et al. (2005), dans une étude conduite en Espagne et comparant les impacts de différents types d'usine de désalinisation (distillation rapide multi-étage, distillation à effets multiples et osmose inverse). Ces auteurs ont montré qu'indifféremment de la méthode de calcul d'ACV utilisées (Eco-Indicator 99, Eco-Points 97 ou CML), les phases de construction et de démantèlement des infrastructures de traitement se révélaient toujours négligeables par rapport aux phases d'exploitation, en termes d'impacts environnementaux. Stokes et Horvath (2005) et Raluy et al. (2004) font également état dans leurs études respectives, de la contribution négligeable des phases précitées dans la charge environnementale totale liée au traitement et à la production d'eau potable.

La plupart des études attribue en réalité, l'impact environnemental le plus important à la consommation énergétique liée aux phases d'extraction et de traitement de l'eau brute, ceci indifféremment des techniques et procédés utilisés. Ainsi, la comparaison entre un système conventionnel de traitement utilisant la filtration sur charbon actif granulaire, et un procédé de traitement par nanofiltration sur membrane, a montré un score identique pour les deux procédés, avec les étapes les plus polluantes identifiées par ordre d'importance, au niveau de la consommation énergétique, de l'adoucissement et de la production du charbon actif (Sombeke et al., 1997). Les analyses comparatives menées par Mohapatra et al. (1997), entre le même système de traitement conventionnel (filtration sur charbon actif) et deux autres alternatives de filtration par osmose inverse, ont également mis, en lumière la similarité relative des scores d'impacts calculés pour les différents procédés. Elles ont identifié de même, les étapes susmentionnées (consommation énergétique, adoucissement et régénération du charbon actif), comme les étapes les plus polluantes de l'ensemble des procédés étudiés.

A des échelles plus spécifiques, focalisées sur le type de traitement utilisé, Beavis et al. (2003), en comparant différentes techniques de désinfection utilisées pour la production d'eau potable et le traitement des eaux usées (irradiation par ultra-violets, injection de chlore, et d'hypochlorite ), à l'aide de la méthode CML, ont montré que l'élimination des micro-organismes par irradiation aux ultra-violets s'avérait être le procédé au plus fort coût environnemental dans la majorité des catégories pris en compte (écotoxicité, eutrophisation, réchauffement climatique global, etc.), notamment en raison de sa grande consommation énergétique. Tarrantini et Ferri (2001) indique à l'aide d'une étude conduite sur les systèmes d'approvisionnement en eau de la ville de Bologne (Italie), que même lorsque le traitement de l'eau s'appuie sur les procédés les plus conventionnels, ses impacts s'avèrent significativement plus importants que ceux découlant des stations d'épuration d'eaux usées. Ces auteurs ont attribué la majeure partie de l'impact estimé à la consommation énergétique nécessaire à l'extraction de la ressource.

L'impact environnemental de la production d'eau potable apparait de fait modulé par un facteur principal : sa consommation énergétique. Ce facteur est estimé comme le paramètre le plus sensible et la principale source d'impact des systèmes de production d'eau. L'importance de sa contribution à la charge totale du système est susceptible d'induire des transferts de pollution, lorsqu'une technologie de traitement est remplacée par une autre considérée comme « plus propre ». Un tel scénario est illustré par le cas du traitement par irradiation aux UV qui réduit les volumes d'intrants chimiques potentiellement polluants, mais entraine une consommation plus importante d'énergie d'où une augmentation de la charge environnementale totale du système. Adjoint à la consommation énergétique, il est également utile de souligner le poids relativement important (bien que secondaire) des impacts liés à la production de réactifs, au traitement des résidus de traitement (Lundie et Morrison, 2002), et aux systèmes de distribution (Lundie et al., 2004).

Bien que les analyses de cycle de vie des systèmes de d'approvisionnement en eau potable possèdent un rôle substantiel pour les distributeurs d'eau, dans la mesure où elles mettent en évidence la prépondérance des technologies et procédés utilisés dans le bilan écologique de l'eau potable, et permettent d'identifier les sources de pollution et les alternatives plausibles d'optimisation ; il apparait utile de relever que la production ou la consommation d'eau potable provenant de « systèmes industriels » joue en réalité, un rôle relativement marginal dans l'écobilan global. Jungbluth (2006) révèle en effet, qu'une consommation annuelle de 2 litres d'eau par personne et par jour, en Suisse, correspondrait en termes d'équivalence énergétique à un trajet de 2 km en voiture, contre 1791 km pour une eau minérale en bouteille. Ainsi, selon l'auteur, seul l'effet multiplicateur des recommandations de consommation appliquées au niveau individuel et celles formulées en vue de l'optimisation du système de production, sont susceptibles d'aboutir à un effet de portée significative sur l'environnement.

V. CONTEXTE ENVIRONNEMENTAL ET SOCIAL DU SITE D'ETUDE

1. Localisation géographique

L'usine de production d'eau potable Nord Riviera de la SODECI a été créée en 1978 et a subi une réhabilitation en 1989. Elle est située le District d'Abidjan, dans la commune de Cocody (Riviera Faya), à proximité du quartier « Génie 2000 » (figure 4). Le site comprend :

S'étendant sur une superficie d'environ 1,4 ha, l'unité de production assure le traitement de l'eau souterraine provenant de 11 forages (de plus de 100 m de profondeur). Le volume moyen d'eau extraite est estimé à 56 000 m³/jour, soit environ 16 % de la production journalière moyenne de la SODECI. Elle alimente les quartiers de la commune d'Abidjan Sud (Marcory, Koumassi, Port-Bouet, etc.).

2. Description du milieu physique

2.1. Contexte météorologique et climatique

2.1.1. Climat

La zone d'étude localisée au sein du district d'Abidjan, est soumise à un climat équatorial de transition de type, nettement différencié par le régime pluviométrique et se divisant annuellement en quatre (4) saisons (Tastet, 1979 ; Tapsoba, 1995), (figure 6) :

2.1.2. Pluviométrie

L'analyse du diagramme ombrothermique (figure 6) met en évidence un régime pluviométrique de type bimodal caractérisé par deux pics représentant les mois les plus pluvieux (juin et octobre avec respectivement 419,6 mm et 255,76 en 2011, et 375,91 mm et 191,26 mm en 2012).

Les totaux annuels de pluie enregistrés pour les années 2011 et 2012 (hormis le mois de décembre) se sont élevés respectivement à 1600,49 mm et 1415,32 mm. Ce qui traduit une pluviométrie annuelle relativement irrégulière d'une année à l'autre, comme l'atteste par ailleurs, les données des cinq années précédentes (respectivement de 1787,12 mm, 1701,77 mm, 1310,9 mm, 1502,25 mm et 2293,85 mm en 2006, 2007, 2008, 2009 et 2010).

Les précipitations mensuelles durant la période d'observation (2012) étaient comprises entre 6,53 mm en janvier et 375,91 mm en juin (figure 6).

2.1.3. Température

La température moyenne annuelle des années 2011 et 2012 était de 26°C, avec de faibles variabilités inter-mensuelles (entre 24°1 et 27°4 en 2011, et entre 24°1 et 28°3 en 2012) (figure 2). Les mois les plus chauds de l'année 2012 ont été les mois de février, mars et avril, avec des températures supérieures à 27°C. Ces mois correspondent à la grande saison sèche.

2.2. Contexte géologique et hydrologique

2.2.1. Relief, géologie, et sols

L'unité considérée est située dans une zone s'inscrivant dans le relief général de la Côte d'Ivoire forestière au sud du 7e parallèle, composée essentiellement de collines, de vallonnements, et de moutonnements, avec des dénivellations généralement peu importantes.

Sur le plan géologique, la lithologie de la zone est constituée de haut en bas de sables argileux, de sables moyens et de sables grossiers reposant sur un socle granitique et schisteux (Kouamé et al., 2006)

De ces roches sont issus des sols ferralitiques fortement dessaturés et présentant un horizon humifère peu épais. Le groupe des sols remaniés (horizon gravillonnaire ou granuleux épais) est le plus fréquent, car il occupe les modelés plus ou moins ondulés issus des granites, schistes et des roches basiques. Les sols hydromorphes constituent le deuxième élément pédologique important de la zone considérée. Cette hydromorphie a été provoquée par une évolution pédologique dominée par un excès d'eau. Les sols récents et très peu évolués, bien que spatialement plus réduits que les deux autres, se sont développés dans le secteur littoral, en présentant un faciès assez grossier où dominent les éléments sableux.

2.2.2. Hydrologie et Ressources en eau

Le District d'Abidjan auquel appartient l'unité de production Nord-Riviera de la SODECI, est arrosé par un vaste système lagunaire composé des lagunes Ebrié (parallèle à l'océan atlantique et entrecoupant le littoral), Aghien et Potou, ainsi que de nombreux cours d'eaux (figure 7). On distingue :

- l'Agnéby et la Mé, globalement de direction Nord-Sud, qui alimentent la lagune Ebrié et constituent les plus grands cours d'eau de la région.

- le Banco, le Gbangbo et l'Anguédédou, petites rivières de direction Nord-Sud.

- la Djibi et la Bété, de direction Nord-Ouest - Sud-Est (NW-SE), qui se jettent dans la lagune Aghien.

Ce système hydrologique qui draine la nappe d'Abidjan, se caractérise par des coefficients de ruissellement relativement variables selon les cours d'eau. Ils sont relativement faibles pour les fleuves Mé et Agnéby ; en raison de la faiblesse des pentes et de la densité du couvert végétal, et élevés pour les autres cours d'eau du fait du déboisement affectant ces zones.

2.3. Etat acoustique de la zone

L'analyse de l'état acoustique de la zone s'est appuyée sur la reconnaissance des sources de bruits, des facteurs affectant leur propagation, ainsi que des types d'habitats exposés. Cette estimation a montré qu'en dehors de la faible circulation routière (véhicules de transport) qui modifie ponctuellement le niveau sonore, l'état acoustique de la zone reste caractéristique dans son ensemble d'une zone rurale.

3. Description du milieu biologique

L'unité de production Nord-Riviera est située dans une zone urbanisée. Cependant, elle s'inscrit dans le paysage écologique du district d'Abidjan, appartenant au Secteur Ombrophile du Domaine Guinéen. Ce secteur est dominé par un climat de forêt dense humide sempervirente, au sein duquel les nuances géologiques font observer dans le détail plusieurs paysages végétaux : (i) la forêt dense humide, (ii) les savanes pré-lagunaires, (iii) les mangroves et (iv) les forêts marécageuses.

Plus localement, la faune terrestre directement observable du site étudié est caractéristique des communautés animales des milieux urbanisés de la ville d'Abidjan. Elle est très faiblement diversifiée et largement dominée par les lézards des genres Agama (margouillats) et Eumeces, et des oiseaux (passeridae, etc.). Le site se caractérise en outre, par une diversité floristique très faible dominée par des espèces herbeuses de la famille des graminées, avec de rares espèces arbustives, toutes d'origine anthropique.

4. Description du milieu humain

Le Recensement Général de la Population et de l'Habitat de 1998 (INS, 1998) estimait à 251 741, le nombre d'habitants vivants dans la zone d'étude (Cocody), répartis à 52 751 ménages, avec un rapport de masculinité de 92,1 % et un taux de croissance annuelle estimé sur la période (1988 - 1998), à 3,5 %. Ces données nous ont permis en considérant les taux moyens de croissance annuelle ci-dessous d'évaluer l'actuelle population de la zone d'étude à environ 300 000 habitants (tableau 1).

Tableau 1 : Estimation de l'évolution de la population (BURGEAP & PUIUR, 2011)

Communes	1975	1988	1998	2002	2005	2010	2015	2020
Abidjan	972 959	2 063 600	3 060 279	3 237 021	3 536 067	4 097 360	4 748 052	5 502 382
Bingerville	15 681	33 447	47 180	52 309	57 160	66 264	76 818	89 053
Cocody	34 424	128 756	251 741	221 655	242 208	280 786	325508	377 353

I. CADRE METHODOLOGIQUE DE BASE DE L'ACV

Cette étude a été réalisée conformément aux prescriptions méthodologiques développées par les normes ISO 14040 (2006). Cette norme décompose l'ACV en quatre étapes (figure 8):

Figure 8 : Les phases d'une analyse de cycle de vie selon la norme ISO 14040^1(*)

1. Définitions des objectifs et du champ d'étude

Cette première étape purement descriptive et non technique, vise à définir clairement la cible (public cible, gouvernement, département d'une entreprise, etc.) et les objectifs (identification des principaux impacts d'un produit, amélioration d'un produit existant, choix d'un produit par rapport à un autre, choix d'une politique gouvernementale en matière d'environnement, ou établissement d'une planification stratégique, etc.) motivant la réalisation de l'étude.

L'unité fonctionnelle est « une grandeur, définie en cohérence avec les objectifs de l'étude, qui doit être mesurable et additive et n'est donc pas un rapport : l'impact de deux unités fonctionnelles doit être le double de l'impact d'une unité fonctionnelle » (Jolliet et al., 2005). Elle permet de quantifier la fonction remplie par le système de produit à étudier et est destinée à être utilisée comme unité de référence à laquelle seront rapportés les impacts environnementaux (Boeglin et Veuillet, 2005).

L'unité fonctionnelle est reliée à la notion de flux de référence (ou ratio d'utilisation équivalente), qui correspond aux quantités de produits ou de services nécessaires pour remplir la fonction. Le système est modélisé à partir de la détermination de la fonction, du flux et de l'unité fonctionnelle. Il peut être défini selon Jolliet et al. (2005) comme « un ensemble d'éléments en interaction dynamique ». La démarche de modélisation consiste donc en la mise en relation de l'ensemble des procédés unitaires (groupes d'opérations accomplissant une activité unique) avec les flux de produits et d'énergies intermédiaires.

Dans la modélisation, les procédés unitaires sont reliés à l'environnement par des flux élémentaires entrants (utilisation des sols, extraction de matières, extraction d'énergie primaire, etc.) et des flux élémentaires sortants (émissions et rejets polluants ou non, dans l'eau, l'air et le sol) ; et à l'économie par des flux de produits (figure 9). L'identification et la schématisation de l'ensemble des procédés unitaires et de leurs interrelations conduit à l'élaboration d'un diagramme général de tous les flux échangés dans le système, appelé « arbre des procédés », permettant de visualiser les différentes alternatives ou scénarios étudiés dans l'analyse du cycle de vie.

Théoriquement, chaque processus élémentaire fournissant un intrant quelconque pour le produit final devrait être pris en compte. Cependant, même pour les systèmes les plus simples, cela aboutit à la considération d'innombrables processus élémentaires, certains ayant une contribution quasi-nulle. Par conséquent, il est généralement admis de définir des limites au-delà desquelles la recherche d'information et l'analyse ne s'aventurera pas : les frontières du système.

Pour un processus donné (e.g électricité consommée), résultant d'une chaine de procédés élémentaires, il est possible d'avoir recours à des données d'impact dites agrégées, permettant de quantifier globalement l'impact du procédé (impact global de la production électrique). Un processus élémentaire dont les données préliminaires laissent supposer d'une contribution non significative pourra être retiré selon, des critères d'exclusion à définir.

Il est également possible de procéder par hypothèses pour quantifier un processus pour lequel les données sont manquantes ou imprécises. La délimitation des frontières obéit enfin, à un processus itératif. En effet, il est possible de construire un arbre des processus élémentaires en y spécifiant à priori, les processus inclus et exclus ; puis durant les phases suivantes, d'inclure ou d'exclure certains processus, en fonction de leur contribution aux impacts du produit ou du service, ou de la disponibilité des données.

2. Inventaire du cycle de vie (ICV)

L'inventaire du cycle de vie (ICV) également qualifié d'inventaire de flux élémentaires constitue la base objective de l'ACV. Il consiste en la compilation et la quantification des entrants et des sortants pour un système de produits donné au cours de son cycle de vie. L'ICV rassemble toutes les ressources consommées ainsi que toutes les substances polluantes émises au cours des différents procédés unitaires constituant le cycle de vie du produit ou du service. Sa réalisation repose sur une démarche structurée reposant principalement sur l'identification, la quantification des flux intermédiaires entrants et sortants par rapport à l'unité fonctionnelle.

3. Evaluation de l'impact

La phase d'évaluation des impacts consiste à interpréter les valeurs obtenues au cours de l'inventaire, en termes d'impacts sur l'environnement, sous une forme synthétique facilement compréhensible. La norme ISO 14040 stipule que cette étape peut servir à :

La phase d'évaluation permet de comparer une substance donnée à d'autres substances en fonction de leur faculté à endommager l'environnement et la santé humaine. En effet, lorsqu'une substance polluante évolue dans l'atmosphère, sa concentration et son état s'en trouve modifiée, selon un cheminement qualifié de « voie d'impact ». Les méthodes d'analyse d'impact reposent sur la modélisation de ces voies d'impact et permettent de relier les données d'inventaire aux potentiels dommages environnementaux. L'étape de l'évaluation d'impact conduit ainsi, à la transformation d'un inventaire de flux de substances émises et de ressources consommées en une série d'impacts clairement identifiables. Elle comprend conformément à la norme ISO 14040 :

3.1. Classification

Cette étape consiste en la définition d'une série de catégories d'impacts intermédiaires (ou impacts mid-points) dans lesquelles seront agrégés les extractions et émissions aux effets identiques ou similaires (e.g. agrégation des émissions susceptibles d'induire une augmentation de la teneur en nutriments des eaux, à la base donc d'une eutrophisation potentielle).

3.2. Caractérisation intermédiaire

Elle consiste à exprimer chaque substance au sein de sa catégorie en fonction d'une substance de référence, à l'aide de facteurs de caractérisation intermédiaires déterminant le poids relatif d'une substance émise ou extraite dans le cadre d'une catégorie d'impact spécifique. Ainsi, la masse de chacune des substances est multipliée par le facteur de caractérisation correspondant à sa catégorie d'impact intermédiaire, puis sommés pour obtenir un score d'impact intermédiaire selon la formule suivante (Heijungs et al. 1997) :

FI_s,_i :facteur de caractérisation intermédiaire de la substance s dans la catégorie i ;

3.3. Caractérisation des dommages.

Elle permet d'évaluer la contribution des différentes catégories intermédiaires définies lors de la classification, à une ou plusieurs catégories de dommages (ou impacts end-points) sur une entité vulnérable de l'environnement (e.g. équilibre climatique, santé humaine, qualité des écosystèmes, etc.). Cette estimation est réalisée selon la formule suivante :

SD_d : score de caractérisation de dommages pour la catégorie de dommage d ;

FD_i,d: facteur de caractérisation de dommage entre la catégorie intermédiaire i et la catégorie de dommage d ;

La caractérisation des dommages permet d'obtenir des valeurs synthétiques illustrant les incidences sur l'environnement du système étudié à l'échelle des différents axes analysés.

3.4. Normalisation

La normalisation est une procédure permettant d'estimer la contribution d'une catégorie donnée d'impact au problème écologique global. Elle correspond à la traduction en valeur normée de l'importance des résultats d'indicateurs de catégorie en fonction des informations de référence. Elle consiste à diviser les indicateurs des différentes catégories par une « valeur normale » (Pennington et al., 2004 ; Brentrup et al., 2004) :

Le procédé le plus commun consiste à déterminer les indicateurs des différentes catégories d'impact d'une région pendant une année, puis à diviser ces résultats par le nombre d'habitants de l'aire considérée. La normalisation permet de simplifier l'évaluation des impacts en excluant des considérations les catégories d'impacts présentant des contributions relativement plus faibles. Elle met également en évidence la magnitude des problèmes environnementaux générés par rapport à la charge environnementale globale.

3.5. Regroupement

Le regroupement est une étape qualitative de l'évaluation du cycle de vie, consistant en un tri, ou un classement, des catégories d'impacts considérés lors de l'analyse. Il permet d'affecter les catégories d'impact en une ou plusieurs séries, telles que prédéfinies dans la définition des objectifs et du champ d'étude. Le regroupement se rapporte à une procédure dans laquelle les catégories d'impact sont assorties selon leurs caractéristiques communes, par ordre décroissant d'importance. Son effet relève ainsi essentiellement de la présentation des résultats, mais peut également faciliter la mise en oeuvre de l'étape de pondération.

3.6. Pondération et agrégation

Cette étape est un processus de conversion des résultats d'indicateurs des différentes catégories d'impact à partir de facteurs numériques. Elle ne suit aucune réalité scientifique objective, mais est fonction de la conception et de la sensibilité du responsable de l'ACV ou des objectifs poursuivis. Elle consiste en la multiplication de chacun des résultats du profil environnemental, normalisé ou non, par un facteur de pondération. Cette opération permet notamment une agrégation de l'ensemble des résultats d'impact de l'ACV sous la forme d'une valeur unique (score unique ou éco-score global), tel que l'indique la formule suivante (Pennington et al., 2004 ; Brentrup et al., 2004) :

4. Interprétation

L'interprétation de l'ACV constitue une étape clé qui évalue la robustesse de tous les résultats, des choix et des hypothèses. La phase d'interprétation reprend les objectifs initiaux de l'étude afin d'évaluer les résultats et de proposer des conclusions et des recommandations adaptées (Basset-Mens, 2005).

II. METHODE D'EVALUATION D'IMPACT : IMPACT 2002+

De nombreuses démarches ont été développées à partir du cadre méthodologique de base de l'ACV. On distingue notamment :

- EDIP (Environmental Design of Industrial Products), développée au Danemark (Hauschild et Wenzel, 1998) ;

- TRACI (Tool for the Reduction and Assessment of Chemical and other environmental Impacts) développée par l'agence de protection environnementale des Etats-Unis ou USEPA (United States Environmental Protection Agency) ;

- EPS (Environmental Priorities Strategies of industrial products) développée par l'université suédoise Chalmers University of Technology, (Steen, 1999) ;

- CML élaborée par l'université de Leiden aux Pays-Bas (Guinée et al., 2002) ;

Les différences fondamentales entre ces méthodes se situent principalement, au niveau des méthodes de modélisation utilisées, du nombre de catégories retenues et des types d'impact considérés. En effet, les phénomènes de pollution étant relativement complexes, les modèles mathématiques utilisés pour les simuler, peuvent varier d'une méthode d'évaluation à une autre, bien qu'ils demeurent tous basés sur des bases scientifiques communes. En outre, adjoint à ce fait, les différences au sein des enjeux environnementaux motivant l'élaboration de la méthode, aboutissent à une disparité subséquente au niveau du nombre et des types de catégories d'impacts retenues pour chaque méthode.

L'ACV réalisée dans le cadre de cette étude, repose sur la méthode « IMPACT 2002+ » (IMPact Assessment of Chemical Toxics) élaborée par Jolliet et al. (2003). Elle constitue l'une des méthodes les plus couramment utilisées pour les ACV (Dalez, 2009). Elle suit la méthodologie exposée précédemment et associe les résultats de l'inventaire à 14 catégories d'impacts intermédiaires ou « mid-points », elles même affectées à 4 catégories de dommages ou « end-points » (figure 10).

1. Caractérisation intermédiaire

Dans la méthode IMPACT 2002+, les scores de caractérisation intermédiaire (catégories d'impact intermédiaires) sont calculés à l'aide de coefficients déterminés pour chaque substance à partir de la modélisation de leurs effets polluants (phénomènes de propagation et d'exposition aux polluants) : les facteurs de caractérisation. Ces facteurs permettent d'établir des équivalences entre les substances émises ou extraites et des substances polluantes données, dite de référence. Ils s'expriment de fait en kg de substance équivalente par kg de substance émise ou extraite. IMPACT 2002+ s'inspire principalement de trois méthodes :

- Eco-Indicateur 99 (pour les catégories des effets respiratoires, la formation de photo-oxydants, les radiations ionisantes, la destruction de la couche d'ozone, l'eutrophisation et l'acidification terrestre, l'occupation des terres et les extractions de minerais) ;

- et des travaux du GIEC (Groupe Intergouvernemental d'experts sur l'Evolution du Climat) sur le potentiel de réchauffement global (ou PRG), pour la catégorie des changements climatiques.

Le tableau 3 consigne le résumé des différentes catégories d'impacts intermédiaires et les substances de référence utilisées dans IMPACT 2002+.

2. Catégories de dommages

IMPACT 2002+ répartit les impacts intermédiaires dans quatre catégories de dommages (tableau 4):

- la santé humaine exprimée en DALY (Disability Adjusted Life Years ou années équivalentes de vie perdue). Il s'agit du décompte des années de vie perdues en raison de l'exposition à des polluants et produits toxiques. Les DALYs représentent la somme des années perdues en raison d'une mortalité prématurée et de handicaps physiques ou psychiques ramenés en années de vie perdues (morbidité). Ainsi, un produit possédant un score de 3 DALYs pour la catégorie « santé humaine », entrainera la perte de trois années de vies, distribuée sur l'ensemble de la population.

- la qualité des écosystèmes exprimée en PDF.m².an (Potentially Disappeared Fraction) qui correspond à la fraction d'espèce disparue sur un mètre carré sur un an. En guise d'exemple, un produit caractérisé par un score de 0,2 PDF.m².an, implique la perte de 20 % des espèces vivantes sur 1 m² de surface, pendant une durée d'un an.

- les ressources qui regroupent les catégories intermédiaires de la consommation d'énergie primaire non renouvelables et des extractions de minerais et qui s'expriment en MJ (Mégajoule d'énergie utilisée). Cette catégorie représente la quantité d'énergie extraite ou nécessaire pour l'extraction des ressources en tenant compte de la diminution de celles-ci (toujours plus d'énergie pour moins d'extraction pour les ressources non-renouvelables).

- le changement climatique en kg_éqCO₂ émis. Il s'agit de la somme des gaz à effet de serre (GES) ramenés à du CO₂.

Impact 2002+ permet d'agréger et de classifier un nombre important de données d'inventaire pour en faciliter l'analyse, sans utiliser de pondération non scientifique, d'où une identification et une quantification plus aisée des différents impacts environnementaux.

Par ailleurs, dans cette étude, les scores d'impacts bruts (non normalisés et non pondérés) des quatre catégories de dommages ont été sommés, afin d'obtenir une valeur unique, permettant de simplifier les interprétations et les conclusions : l'Eco-score global. Cette agrégation des résultats en un score unique vise l'obtention d'un indicateur synthétique et pertinent de la magnitude des impacts environnementaux générés par l'activité étudié. Il s'exprime en éco-point (Pt), unité virtuelle correspondant à la somme de toutes les unités des catégories de dommages.

3. Limites de « IMPACT 2002+ »

A l'instar des autres méthodes d'évaluation, l'une des limites majeures de « IMPACT 2002+ » réside au niveau de l'émission de métaux dans l'environnement. En effet, en raison des difficultés liées à la modélisation de la spéciation, de la biodisponibilité et de la bioconcentration des métaux, à court et à long terme, dans l'environnement, les facteurs de caractérisation (écotoxicité et toxicité humaine) utilisés dans Impact 2002 ne s'appliquent qu'aux métaux émis sous leurs formes dissoutes (formes ioniques).

Par ailleurs, de nombreuses catégories d'impact, tels que les impacts sur l'environnement marin ou le bruit, ne sont pas considérés dans IMPACT 2002+. Elle omet ainsi, une catégorie qui se révèle importante notamment dans l'évaluation des impacts associés aux produits industriels : la production de déchets. Afin d'intégrer cet aspect à notre analyse, nous adjoindrons aux catégories d'impacts intermédiaires proposées par IMPACT 2002+, la catégorie supplémentaire des « déchets banaux » (« bulk waste »), issue de la méthode d'évaluation EDIP (Hauschild et Wenzel, 1998).

Figure 10 : Schéma général de la méthode IMPACT 2002+ (Jolliet et al., 2003)

Tableau 2 : Catégories intermédiaires d'impacts et substances de référence.
Source : [a] IMPACT 2002+ (Ver. 2.05) ; [b] EDIP 2003

*Source*	Catégories intermédiaires	Substances de référence
[a]	Toxicité humaine (cancérigène)	kg chlorure de vinyle éq dans l'air
[a]	Toxicité humaine (non cancérigène)	kg chlorure de vinyle éq dans l'
[a]	Effets respiratoires (inorganique)	kg PM_2.5 éq dans l'air
[a]	Destruction de la couche d'ozone	kg CFC-11 éq dans l'air
[a]	Radiations ionisantes	Bq Carbone-14 éq dans l'air
[a]	Formations de photo-oxydants	kg éthylène éq dans l'air
[a]	Effets respiratoires (organique)	kg éthylène éq dans l'air
[a]	Écotoxicité aquatique	kg triéthylène glycol éq dans l'eau
[a]	Écotoxicité terrestre	kg triéthylène glycol éq dans l'eau
[a]	Acidification / eutrophisation terrestre	kg SO₂ éq dans l'air
[a]	Acidification aquatique	kg SO₂ éq dans l'air
[a]	Eutrophisation aquatique	kg PO₄^3- éq dans l'eau
[a]	Occupation des sols	m²terre arable éq
[a]	Changement climatique	kg CO₂ éq dans l'air
[a]	Extraction de minerais	MJ d'énergie supplémentaire ou kg Fe éq (minerai)
[a]	Energie non renouvelable	MJ totaux d'énergie non renouvelable ou kg pétrole brut éq
[b]	Déchets banaux	kg de déchets

Catégories intermédiaires	Facteurs de dommages	Unité de dommages	Catégories de dommages
Toxicité humaine (cancérigène)	2,80.10^-6	[DALY / kg chlorure de vinyle]	Santé Humaine
Toxicité humaine (non cancérigène)	2,80.10^-6	[DALY / kg chlorure de vinyle]
Effets respiratoires inorganiques	7.10^-4	[DALY / kg PM_2.5]
Radiations ionisantes	2,10.10^-10	[DALY / Bq Carbone-14]
Destruction de la couche d'ozone	1,05.10^-3	[DALY / kg CFC-11]
Effets respiratoires organiques	2,13.10^-6	[DALY / kg éthylène]
Ecotoxicité aquatique	5,02.10^-5	[PDF.m².an / kg triéthylène glycol]	Qualité des écosystèmes
Ecotoxicité terrestre	7,91.10^-3	[PDF.m².an / kg triéthylène glycol]
Acidification / eutrophisation terrestre	1,04	[PDF.m².an / kg SO2 éq dans l'air]
Acidification aquatique	/	/
Eutrophisation aquatique	/	/
Occupation des sols	1,09	[PDF.m².an / m²terre arable organique]
Changement climatique	1	[kg CO₂ / kg CO₂]	Changement climatique
Extraction de minerai	1	[MJ primaire / MJ primaire] ou [MJ/ kg Fe éq]	Ressources
Energie non renouvelable	1	[MJ primaire / MJ surplus] ou [MJ/ kg pétrole brut]	Ressources
Déchets banaux	/	/	/

4. Incertitudes et analyse de sensibilité

Les données d'analyse de cycle de vie à l'instar de toutes données scientifiques se caractérisent par des incertitudes liées à deux sources principales :

ï la dispersion statistique intrinsèque des données d'inventaire générées à partir d'échantillonnage et exprimée sous forme d'écart-type et d'erreur standard ;

ï la précision du modèle (conformité du modèle avec la réalité), résultant des hypothèses fixées, des limites imposées (frontières du système), de la représentativité des données (utilisation de données génériques pour certains procédés), des règles d'allocation (pour les systèmes générant des co-produits), du choix de l'unité fonctionnelle ou de l'absence de données, etc...

Il existe diverses méthodes permettant d'estimer les incertitudes découlant de l'élaboration du modèle même. Généralement, l'on a recours à une analyse dite de sensibilité qui permet de tester l'influence des hypothèses les plus importantes utilisés dans le modèle, couplée à une analyse de Monte-Carlo permettant de déterminer facilement les incertitudes résultant de la dispersion des données d'inventaire.

L'analyse de sensibilité est une procédure visant à déterminer la qualité (significative ou non) et la nature (linéaire, en interaction avec d'autres paramètres, etc...) de l'influence d'un paramètre sur les résultats d'un modèle. Son utilisation dans le cadre de l'ACV, permet d'estimer l'influence d'un paramètre donné, sur la charge environnementale totale du cycle de vie étudié. L'analyse de sensibilité se révèle de fait très utile, car en permettant de quantifier la contribution d'un paramètre dans l'impact global du cycle de vie, elle aide à définir aisément les secteurs d'action à prioriser. En effet, les paramètres aux valeurs de sensibilités les plus élevés se définissent comme ceux dont la plus faible variation induira le changement le plus significatif dans l'impact global du produit. Ainsi, une réduction considérable de la charge environnementale peut être réalisée en identifiant et en agissant sur les paramètres du cycle de vie possédant les plus hautes valeurs de sensibilité.

Par ailleurs, l'analyse de sensibilité permet de valider les conclusions finales de l'étude même, en y intégrant le poids des conjectures initiales, ce qui revêt un intérêt particulier, notamment dans les ACV de comparaisons entre divers produits.

L'approche pour le calcul des sensibilités utilisée dans cette étude, repose sur un principe simple proche de la méthode mathématique dite de « Morris » (Morris, 1991). Elle consiste à analyser et comparer les résultats du modèle obtenus à partir de différentes valeurs du paramètre étudié, fixées soit aléatoirement, soit en fonction d'un intervalle prédéfini. La variation des résultats du modèle, induite par les variations du paramètre est alors qualifiée « d'effet élémentaire ». La détermination de la sensibilité du paramètre se base sur le calcul de ces effets élémentaires. Elle peut être exprimée mathématiquement par la formule suivante (Mohapatra et al., 2002) :

Où

correspond à la variation de la valeur du paramètre de départ par rapport à la nouvelle valeur testée ;

correspond à la variation de la valeur de l'impact calculée avec le paramètre de départ par rapport à celle calculée avec la nouvelle valeur du paramètre.

- et S est un nombre sans dimension représentant l'effet élémentaire induit par la variation du paramètre P.

La procédure de calcul de la sensibilité du paramètre s'articule ensuite comme suit :

Pour un paramètre de processus choisi, dix valeurs sont choisies dans la gamme du #177; 50% de la valeur initiale du paramètre (par pas de 10 %). Le score d'impact global du cycle de vie est calculé pour chacune des valeurs, en maintenant les autres paramètres constants. Une régression linéaire simple est ensuite établie entre le paramètre considéré et l'impact global, grâce aux nuages de points obtenus (impact total en fonction des variations d'un paramètre de processus). La sensibilité du paramètre correspond alors à la moyenne des effets élémentaires (S) calculés selon la formule précédente pour chaque valeur sélectionnée. La sensibilité de dix (10) paramètres substantiellement importants dans le processus de production d'eau potable a été analysée dans cette étude :

- les consommations énergétiques des étapes de captage et de traitement de l'eau brute ;

- le transport d'hypochlorite de calcium et de la chaux vers le site de production ;

I. DEFINITION DES OBJECTIFS ET DU CHAMP D'ETUDE

1. Objectifs de l'étude

La présente étude s'inscrit dans le cadre de l'analyse environnementale de la filière de production d'eau potable au sein de l'unité de production Nord-Riviera de la SODECI. Elle repose sur une analyse du cycle de vie réalisée sur le système de procédés courant de la production à la distribution d'eau produite selon un référentiel considérant l'eau potable comme produit final de la filière de production.

Cette étude vise à estimer globalement l'empreinte environnementale d'une unité de production d'eau potable. Elle envisage d'évaluer le « coût environnemental » de l'ensemble des phases du cycle anthropique de l'eau de manière à mesurer l'impact global induit par la production d'un mètre cube d'eau sur l'environnement. Réalisée dans un cadre académique, cette étude répond à des motivations purement scientifiques et informatives, et non à des fins commerciales. De fait, ces résultats s'adressent d'une part, aux différents responsables de la SODECI en charge de la production et des questions environnementales, et d'autre part au directeur et aux différents assesseurs du présent mémoire ainsi que tout autre personne, étudiant, enseignant ou chercheur intéressé de près ou de loin par la portée de l'ACV.

2. Champ de l'étude

2.1. Fonction et Unité fonctionnelle

La fonction principale du système se définit comme : l'approvisionnement en eau potable de d'une localité donnée (tableau 4). L'unité fonctionnelle correspond à la consommation journalière moyenne d'eau pour 10 individus, soit 100 l d'eau /jour en accès optimal, en milieu urbain, selon Howard et Bartram (2003). Le flux de référence équivaut à 1 m³ d'eau potable obéissant qualitativement aux directives fixées par l'OMS pour l'eau de consommation humaine.

Tableau 4 : Fonction, unité fonctionnelle et flux de référence pour le système étudié

2.2. Frontières des systèmes étudiés

Le système analysé regroupe les procédés d'extraction de l'eau brute en tant que matière première, l'ensemble des procédés de traitement de l'eau brute, le stockage, le transport, l'utilisation et l'élimination de l'eau potable par les consommateurs. Il est possible de l'aborder comme une structure découpé en cinq sous-systèmes principaux :

Ces sous-systèmes se subdivisent en processus élémentaires représentés sur la figure 11. Les données ont été recueillies pour chaque processus élémentaire obéissant aux lois de conservation de la masse et de l'énergie, de manière à consolider la crédibilité scientifique de l'inventaire réalisé.

2.3. Délimitation des frontières du système

La norme ISO 14040 autorise l'exclusion de certaines catégories d'opérations des systèmes étudiés à condition que ceci soit explicitement mentionné. Afin de se focaliser spécifiquement sur l'évaluation de la performance environnementale de l'unité et de son procédé de production, cette étude s'appuie sur une variante particulière de l'ACV, également qualifiée d'éco-profil. Elle correspond à une analyse partielle reposant sur l'inventaire des consommations d'énergie et de matières ainsi que des émissions à la sortie du produit de l'usine (craddle to the gate analysis). L'analyse ici effectuée exclura ainsi :

- les impacts environnementaux liés à la mise en place et au démantèlement des infrastructures (phases préalables de forages, construction et démantèlement de l'usine de traitement, et mise en place du réseau de distribution), dont la contribution à la charge environnementale totale du système s'avèrent négligeables par rapport aux phases d'exploitation (Friedrich, 2001 ; Raluy et al., 2005 ; Stokes et Horvath, 2005 et Raluy et al., 2004) ;

- et aux aspects inhérents à la consommation et à l'élimination (« fin de vie ») de l'eau par le consommateur.

Par ailleurs, partant du principe qu'une information ou une donnée incertaine quant à son exactitude pourrait compromettre la véracité des résultats de l'inventaire du cycle de vie ainsi que les conclusions qui en découlent, une règle systématique de délimitation a été adoptée pour cette étude : « la réalisation de l'étude dans les limites de disponibilité de l'information ». Les zones d'ombre ou d'incertitudes étant soit levées par hypothèses, soit exclues de l'analyse. Les éventuelles exclusions seront évidemment prises en compte dans l'interprétation des résultats.

2.4. Qualité des données d'inventaire du cycle de vie

La collecte directe des données d'inventaire revêt bien souvent un aspect complexe lié à la disponibilité des informations, à la pluralité des procédés mis en jeu et à divers autres ordres de contraintes (techniques, financières, etc.). La réalisation de l'ACV impose ainsi, la plupart du temps, le recours à des bases de données préétablies se référant à des procédés similaires. L'usage de ces sources de données introduit la notion « de qualité des données », qui selon la norme ISO 14044 (2006) doit être expressément indiquée dans le corps de l'analyse. Cette notion fait référence aux conformités spatiale, temporelle, technologique, technique, etc., entre les sources des données utilisées et le procédé ou produit abordé dans l'ACV.

L'objectif fixé pour la qualité des données de cette étude était de maximiser le plus possible la transparence des données utilisées pour le cycle de vie en s'appuyant sur des sources publiques crédibles, et de modéliser le système de vie considéré dans des conditions se rapprochant le plus possible de la réalité.

De fait, la production de toutes les données relatives aux procédés élémentaires (données primaires ou « foreground »), caractéristiques au processus principal de production d'eau (extraction, traitement, distribution), a été exclusivement réalisée auprès de l'entreprise objet de l'analyse. Quant à la collecte des données portant sur les procédés en amont, données « background » ou secondaires, (production énergétique, fabrication des intrants et réactifs chimiques, transport, etc.), elle s'est heurtée à une difficulté majeure. En effet, l'absence de base de données d'inventaires spécifiques aux pays africains en raison de l'usage relativement peu vulgarisé des analyses de cycle de vie dans ces pays, nous a conduit à modéliser l'inventaire de cycle de vie de cette étude à partir de diverses sources de données, dont majoritairement la base de données Ecoinvent (Frischknecht, 2005 ; Frischknecht et al., 2005).

Cette base de données généraliste combine un grand nombre de banques de données en un ensemble unifié et générique de données d'inventaire de grande qualité (Jolliet et al., 2005). Comportant plus de 4000 facteurs d'inventaires, elle passe pour être la base de données la plus reconnue, la plus complète et la plus utilisée. Cependant, elle se base principalement sur des données européennes. De fait, la majeure partie des processus sont détaillés pour des conditions européennes et non africaines. Ainsi, même si un effort conséquent a été fait pour traduire au maximum ce travail aux réalités ivoiriennes, la non-conformité géographique fait peser une incertitude sur ce travail. Cette incertitude est toutefois minimisée par le nombre peu élevé de procédés secondaires ainsi que les faibles dissimilitudes au sein des techniques et matériaux de production aux deux échelles géographiques considérées. La modélisation de l'inventaire de cycle de vie repose ainsi, sur :

- les données génériques provenant de base de données d'inventaire de cycles de vie (précisées dans l'analyse) ;

3. Exigences Relatives à la Qualité de Données

Conformément à la norme ISO 14040, les exigences relatives à la qualité des données couvrent les critères suivants :

· Facteur temporel : les données primaires utilisées sont représentatives de la situation actuelle.

4. Méthode d'évaluation des impacts du cycle de vie

L'évaluation des impacts de cycle de vie s'est appuyée sur la méthode IMPACT 2002+ (Jolliet et al., 2003), et le logiciel de calcul « SimaPro 7.1.8 » (PRé Consultants, Netherlands). Un poids équivalent a été donné à tous les indicateurs afin de ne pas privilégier un type d'impact par rapport aux autres. Ainsi, aucune des étapes optionnelles de l'ACV (normalisation et pondération), n'a été utilisée dans cette étude. Par ailleurs, il est utile de mentionner que la présente analyse n'a pas été révisée de manière critique par un panel d'experts ACV.

5. Présentation du scénario de référence

5.1. Description du processus de production d'eau potable par l'unité

La production d'eau potable se définit comme la manipulation d'une source d'eau pour obtenir une qualité de l'eau satisfaisant à des buts spécifiés ou des normes érigées par la communauté au travers de ses agences régulatrices (Hernandez, 2006). La chaine de production d'eau au sein de la station de production Nord-Riviera (SODECI) suit le processus basique et conventionnel de production d'eau potable à partir de sources souterraines. Ce processus se détermine par 3 phases principales :

5.1.1. Extraction de l'eau à la station de production Nord-Riviera

L'eau souterraine est extraite d'un champ captant constitué de 11 forages (plus de 100 m) équipés de pompes de 110 kW de puissance nominale, fournissant un débit nominal de 250 m³/h, et protégées chacune par un périmètre immédiat de 300 m². L'eau brute est pompée, puis acheminée à la station pour subir l'étape de traitement.

5.1.2. Traitement et distribution de l'eau

Le principe de la désinfection repose sur la mise en contact d'un désinfectant à une certaine concentration pendant un certain temps avec une eau supposée contaminée. Cette définition fait apparaître trois notions importantes : le type de désinfectant, le temps de contact et la concentration résiduelle en désinfectant.

L'unité de traitement Nord-Riviera, à l'instar des autres usines de production de la SODECI utilise en guise de désinfectant, l'hypochlorite de calcium [Ca(ClO)₂)] Cet oxydant fourni par l'entreprise STEPC (Société Tropicale d'Engrais et de Produits Chimiques), subi un mélange initial à l'eau brute dans des cuves de mélanges à raison de 36 kg en moyenne par jour, puis est injectée grâce à des pompes doseuses, dans la masse d'eau brute pompée dans une structure de mélange appelée : « tour de contact ».

L'eau est ensuite mise à l'équilibre calco-carbonique (neutralisation) par ajout de 4000 kg de chaux éteinte [Ca(OH)₂], en moyenne, par jour. Ce réactif alcalin préalablement dissous à l'eau brute dans des bacs de mélange, est injecté en fin de traitement au moyen de dissolveurs délivrant en continu une eau saturée en chaux. L'eau potable ainsi obtenue, est refoulée dans un réservoir semi-enterré d'une capacité de 7 500 m³, qui permet la distribution de l'eau par gravitation dans le réseau de distribution.

5.2. Scénario de référence

Le scénario étudié correspond à la production d'un mètre cube d'eau par la station Nord-Riviera, selon le processus décrit plus haut (cfr. supra). Il inclut les phases de production et de transport des réactifs jusqu'à l'usine de traitement.

II. INVENTAIRE DE CYCLE DE VIE ET ANALYSE DE L'INVENTAIRE.

Pour rappel, la démarche d'inventaire consiste en la quantification de tous les flux élémentaires (émissions et extractions) traversant les frontières du système. Il vise à quantifier pour chaque substance ou consommation d'énergie identifiée, le flux entrant ou sortant du système par rapport aux flux de référence défini. L'inventaire réalisé dans le cadre de cette étude se base sur les moyennes des données de production de la station Nord-Riviera, de la période du 1^er août au 1^er novembre 2012. Par ailleurs, conformément aux frontières définies (figure 11) pour le système étudié, cet inventaire exclut les phases de mise en place des infrastructures (bâtiments, réseaux de distributions, etc.), de consommation et d'élimination de l'eau potable.

1. Inventaire des ressources naturelles utilisées

L'eau souterraine brute constitue la ressource de base du processus de production d'eau potable. On estime qu'en moyenne 1,00038 m³, estrequis pour l'obtention de 1 m³ d'eau potable (0,38 l correspondant au volume calculé d'eau de procédé nécessaire au traitement de 1 m³ d'eau brute). L'occupation du sol constitue la ressource secondaire nécessaire au système. Sa contribution par rapport au flux de référence a été établie en fonction de l'hypothèse décrite dans le paragraphe suivant.

1.1. Hypothèses d'inventaire : Occupation du sol

L'occupation du sol par unité de référence (m².an) a été estimée à partir du rapport entre la surface occupée par les différentes unités de production (station de traitement et ensemble des périmètres de protection des forages) et la production annuelle d'eau calculée pour la station.

2. Inventaire des matériaux (entrées de la technosphère)

Les principaux matériaux entrants dans le processus de production d'eau potable correspondent aux réactifs utilisés pour le traitement de traitement. Il s'agit de : l'hypochlorite de calcium et de la chaux éteinte, utilisés respectivement à hauteur de 0,64 et 71,60 g par flux de référence.

3. Inventaire de la consommation d'énergie

L'énergie électrique requise pour le pompage de l'eau brute nécessaire à l'assemblage de 1 m³ d'eau potable a été estimé à 0,42 kWh, tandis que celle requise pour son traitement est estimé à 0,01 kWh.

3.1. Hypothèses d'inventaire : Profil énergétique de la Côte d'Ivoire

L'inventaire de cycle de vie s'est appuyé sur un modèle énergétique allouant 60 % de la production électrique nationale aux centrales thermiques à gaz et 40 % aux barrages hydroélectriques conformément au profil énergétique décrit par HALLE et BRUZON (2006), pour la Cote d'Ivoire, sans tenir compte des pertes survenant sur le réseau (pertes par effet Joule, liées au transport et à la distribution de l'électricité, entrainant pour une quantité donnée d'électricité consommée, la majoration de la quantité produite en centrale par un facteur donné équivalant aux taux de pertes en ligne). Il a été établi à partir des données d'inventaire de la base BUWAL 250.

4. Transport

Les procédés de transport, spécifiquement ceux des produits intermédiaires, sont particulièrement malaisés à quantifier du point de vue de l'impact environnemental lorsqu'il s'agit de les ramener à l'unité fonctionnelle.

En effet, ils impliquent parfois de nombreux modes et moyens de transport, différant par la nature ou la charge maximale autorisée. En outre, les moyens de transport utilisés sont rarement destinés au transport d'un seul et unique produit sur une seule et même distance. Dans le cas propre à notre étude, les réactifs sont acheminés du fournisseur à l'unité de production de l'unité de production considérée, selon des itinéraires et des modes variables.

La production mensuelle y est assurée par quatre (4) livraisons en moyenne de chaux (30 tonnes par livraison), et une livraison de 1125 kg d'hypochlorite de calcium. L'approvisionnement étant assurée par le même fournisseur, les livraisons des deux réactifs sont parfois combinées. Le même camion peut donc assuré en une seule livraison, la fourniture mensuelle de désinfectant et l'approvisionnement hebdomadaire en chaux.

Ce mode de livraison bien que rationnel, car à la base d'une réduction conséquente de la consommation par tonne-kilomètre, entraine un délicat problème d'affectation. En effet il s'est avéré relativement complexe de déterminer la contribution exacte du transport de chacun des flux de référence des différents réactifs entrants dans l'assemblage d'une unité fonctionnelle de produit final (1 m³ d'eau potable). Ce fait a imposé la considération d'une conjecture supposant le transport séparé des réactifs, sur un trajet de 23 km, correspondant à la distance entre l'unité et les entrepôts de stockage du fournisseur.

Procédés unitaires	Charge (t)	Distance (km)	Transport (t.km)	Base de données	Désignation dans la base de données
Chaux	7,16.10^-5	23	1,65.10^-3	Ecoinvent 2.0.	Transport, lorry >32t, EURO3/RER S
Hypochlorite de calcium	6,47 10^-7	23	1,48. 10^-5	Ecoinvent 2.0.	Transport, lorry >32t, EURO3/RER S

5. Inventaire des flux de déchets

5.1. Déchets industriels banaux (DIB)

La production journalière d'eau potable génère 28,64 kg de déchets industriels banaux (issus des matériaux de conditionnement des réactifs) dérivant essentiellement des opérations de traitement de l'eau brute et constitués de 8 % de matières plastiques (futs de conditionnement de l'hypochlorite de sodium) et de 92 % de papiers (sacs conditionnement de chaux). Ce qui permet d'estimer la production de déchets solides par unité fonctionnelle, au sein de l'usine à 0,043 g de déchets plastiques, et 0,47 g de déchets papiers.

5.2. Effluents liquides

La chaine de traitement de l'eau souterraine brute à la station SODECI Nord-Riviera génère des boues essentiellement issues des purges des dissolveurs, et composées principalement de chaux éteinte [Ca(OH)₂] et de carbonate de calcium (CaCO₃). Ces boues (ou incuits) sont acheminées vers des bacs d'incuits, puis transportées en décharge (Akouédo) par l'intermédiaire de sous-traitants de la SODECI.

Les volumes exacts d'incuits produits étant méconnus des services de la SODECI abordés, leur estimation a été réalisée sur une hypothèse élaborée à partir des valeurs moyennes établies pour les usines de traitement en France, qui estiment à 30 g, la masse de boues sèches produites par mètre cube d'eau traitée (Barbé et al., 1997).

6. Inventaire des émissions dans l'air

La production d'eau potable par le site étudié, engendre deux principaux types de rejets dans l'atmosphère :

- Les dégagements gazeux de dichlore, issus de la réaction de l'hypochlorite de calcium avec le carbone^2(*).

- et les rejets de particules (< 10 um) résultant des opérations de déconditionnement et de manutention de la chaux.

En raison de la difficulté à déterminer exactement les volumes de dégagements chlorés, l'inventaire de cycle de vie s'est focalisé exclusivement sur les émissions de particules (diamètre <10 um) rejetées dans l'atmosphère au cours du traitement de l'eau. L'exclusion de la première donnée n'altère cependant point les résultats de l'étude. En effet, la cinétique relativement lente de la réaction entre le désinfectant et le gaz carbonique (perte de 3 à 5 % du chlore en 1 an en conditions normales) (AWWA et ASCE, 1997), ainsi que les conditions d'entreposage (barils hermétiquement scellés, et conservés à l'abri de l'humidité) permettent de supposer que les quantités de chlore dégagées dans l'air sont infimes, et que leur contribution à l'impact total du système peut de fait être négligée.

La quantité de particules d'hydroxyde de calcium émises dans l'air a été déterminée par un échantillonnage aléatoire et simple effectué à l'intérieur de l'infrastructure de traitement. L'unité d'échantillonnage était une feuille de papier (63,2 × 38,2 cm soit 2414,24 cm²) disposée à même le sol, pendant une journée entière de travail, afin de collecter les dépôts de particules. La quantité totale de particules émises par unité de surface a ensuite été approximée à partir de la surface totale de l'infrastructure. Cette méthode se justifie d'une part par la faible mobilité des particules considérées et aux caractéristiques de leur lieu d'émissions (relatif confinement des infrastructures de manutention de la chaux).

Elle a montré que l'émission de particules de chaux se traduisait par des dépôts de l'ordre de 39,79 g.m^-² essentiellement concentrés dans la zone de manutention de la chaux : une zone d'environ 20 m² où l'hydroxyde de calcium est déconditionné et introduit dans la chaine de traitement, soit 14,31 mg de particules d'hydroxyde de calcium (Ø < 10 um) émises dans l'air par flux de référence (m³ d'eau produite).

III. RESULTATS : EVALUATION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX

1. Impacts intermédiaires (impacts mid-points).

Les contributions relatives des étapes de production de l'eau potable, aux différentes catégories d'impacts environnementaux, intermédiaires, retenues pour cette analyse, sont décrites à la figure 12. Les résultats révèlent que l'extraction de l'eau brute (captage) constitue la principale source d'impact, pour 10 des 16 catégories d'impacts mid-points considérés, notamment dans les catégories de la toxicité humaine et de l'écotoxicité aquatique où cette étape contribue à plus de 90 % aux impacts estimés. Les 6 catégories restantes sont dominées en termes de contribution, par le processus de traitement de l'eau. Par ailleurs, les impacts environnementaux liés aux émissions de radiations ionisantes, à la production de déchets et aux extractions de ressources naturelles, résultent exclusivement de cette étape de production

La caractérisation intermédiaire a en outre, montré que la production d'un mètre cube d'eau par le procédé étudié consommait environ 2,78 MJ d'énergie non renouvelable, répartie inégalement entre l'étape de pompage de l'eau (86 %), et la phase de traitement (14 %). Ce procédé de production se traduit également, par un impact relativement élevé sur l'écotoxicité des écosystèmes, correspondant en termes d'équivalence, aux rejets de 87,05 et 0,33 kg de tri-éthylène glycol (TEG) par mètre cube d'eau produit, respectivement dans l'eau et le sol (tableau 12).

2. Catégories de dommages (impacts end-points) et Eco-score global

L'analyse de cycle de vie de la production d'eau potable par la station SODECI Nord-Riviera révèle que le pompage de l'eau constitue la principale source de dommages environnementaux. En effet, cette phase génère plus de 65 % de la charge environnementale dans toutes les catégories de dommages considérés (figure 13).

La production d'eau potable se traduit par un profil d'impact fortement orienté vers les dommages sur l'environnement induits par l'exploitation des ressources naturelles. Ce profil se manifeste à travers un éco-score global évalué à 3,05 Pt, et dominé à plus de 91% par la catégorie des ressources. Les impacts secondaires en termes d'importance, s'exercent au niveau des changements climatiques, et représentent 8 % de la charge environnementale exprimée par le système. L'analyse révèle en outre, que la chaine de production d'eau potable étudiée, se traduit par une influence très négligeable (voire nulle), sur la qualité des écosystèmes et la santé humaine, comparativement aux deux catégories précédentes (figures 14 et 15).

Tableau 10 : Score de caractérisation intermédiaire des différentes phases de production d'eau potable par la station SODECI - Nord Riviera

Catégorie d'impact	Unité	Extraction de l'eau	Traitement de l'eau	Total
Toxicité humaine (cancérigène)	kg C₂H₃Cl éq.	1,95.10^-3	1,18.10^-4	2,07.10^-3
Toxicité humaine (non cancérigène)	kg C₂H₃Cl éq.	6,11.10^-4	1,36.10^-4	7,47.10^-4
Effets respiratoires inorganiques	kg PM_2.5 eq	5,54.10^-5	1,98.10^-5	7,52.10^-5
Radiations ionisantes	Bq Carbone 14 éq	0	2,85.10^-5	2,85.10^-1
Destruction de la couche d'ozone	kg CFC-11 éq	4,46.10^-10	3,84.10-9	4,29.10^-9
Effets respiratoires organiques	kg C₂H₄ éq	2,20.10^-5	1,31.10^-5	3,51.10^-5
Ecotoxicité aquatique	kg TEG eau	83,26	3,79	87,05
Ecotoxicité terrestre	kg TEG sol	0,08	0,25	0,33
Acidification / eutrophisation terrestre	kg SO₂ éq	2,12.10^-3	3,34.10^-4	2,45.10^-3
Acidification aquatique	kg SO₂ eq	3,28.10^-4	6,88.10^-5	3,97.10^-4
Eutrophisation aquatique	kg PO₄^3- eau	1,34.10^-6	4,40.10^-7	1,78.10^-6
Occupation des sols	m²org terre arable.an	1,23.10^-4	9,72.10^-4	1,10.10^-3
Changement climatique	kg CO₂ éq	0,20	0,06	0,26
Energie non renouvelable	MJ primaire	2,38	0,4	2,78
Extraction de minerai	MJ surplus	0	6,19.10^-5	6,19.10^-5
Déchets banaux	kg/kg	0	5,15.10^-4	5,15.10^-4

Figure 12 : Contribution des procédés aux scores d'impacts environnementaux intermédiaires de la production d'eau potable par la station SODECI - Nord Riviera

Figure 13 : Contribution des procédés aux scores de dommages environnementaux du système de production d'eau potable par la station SODECI - Nord Riviera

Tableau 11: Scores de dommages (impacts end-points) des différentes phases de production d'eau potable par la station SODECI - Nord Riviera

Catégories de dommages	Unité	Extraction de l'eau	Traitement de l'eau	Score d'impact total
Santé humaine	DALY	4,60.10^-8	1,48.10^-8	6,07.10^-8
Qualité des écosystèmes	PDF.m².an	7,19.10^-3	3,58.10^-3	1,08.10^-2
Changement climatique	kg CO₂ éq	1,96.10^-1	6,12.10^-2	2,57.10^-1
Ressources	MJ	2,38	3,97.10^-1	2,78

Figure 14 : Contribution des scores de dommages à l'éco-score global du système de production d'eau potable par la station SODECI - Nord Riviera

Figure 15 : Profil d'impact de la production d'eau potable par la station SODECI - Nord Riviera

3. Sensibilité des paramètres de production d'eau potable

Les relations entre les valeurs simulées des paramètres et le score total d'impact généré par le processus de production sont décrites à la figure 16. L'allure des droites de régression reflètent le sens et la direction de la variation sur l'impact total. Ainsi, la pente raide et croissante décrite par la courbe de la consommation énergétique montre que ce paramètre constitue le paramètre le plus susceptible de moduler l'impact environnemental total des activités de la station de production, avec une sensibilité estimée à 84,75 (tableau 14).

Les paramètres secondaires les plus influents sont par ordre d'importance : la production de chaux nécessaire au traitement de l'eau et la consommation énergétique de l'étape de traitement, avec des sensibilités respectives de 11,93 et 2,95.

Les allures constantes des courbes de régression des autres paramètres étudiés (occupation du sol, transport des réactifs, production d'incuits, émissions aériennes), ainsi que leur sensibilité nulles, traduisent la faible influence de ces facteurs sur l'impact environnemental total généré par l'unité de production.

Paramètres	Sensibilité
Consommation énergétique (Pompage)	84,75
Consommation de chaux	11,93
Consommation énergétique (traitement)	2,95
Consommation de Ca(ClO)₂	0,07
Occupation du sol (Traitement)	0,02
Occupation du sol (Pompage)	0
Transport de Ca(ClO)₂	0
Transport chaux	0
Emissions aériennes	0
Production d'incuits	0

Figure 16 : Variations du score d'impact environnemental en fonction de 10 paramètres de production

IV. DISCUSSION

1. Interprétation de l'analyse de cycle de vie

Généralement, l'impact environnemental estimé pour la production de l'eau potable est relativement très faible. Dans le cas de cette étude, la production d'un mètre cube d'eau entraine un impact potentiel sur l'environnement, estimé à partir de la méthode IMPACT 2002+, à un éco-score global de 3,05 Pt. Le calcul de cette valeur à partir de la même méthode, pour le cycle de vie complet (fabrication, utilisation et recyclage) de divers contenants de bière réalisés par une étude du CIRAIG (Margaud et al., 2010) a conduit à des scores d'impacts de 158,24 et 249,46 Pt (scores non pondérés et non normalisés), respectivement pour une bouteille de 330 ml, en verre et une canette en aluminium de même capacité. Ainsi, le procédé de production d'un mètre cube d'eau par l'unité étudiée, se révèle 82 à 52 fois moins impactant sur l'environnement qu'une simple bouteille en verre ou qu'une canette en aluminium. Cet impact global négligeable est corroboré par les travaux de Crettaz et al., (1999) et de Viale et al. (2011), qui ont montré que même la récupération des eaux de pluie pour l'alimentation des chasses d'eau s'avère plus impactante sur l'environnement que l'utilisation d'eau potable du réseau public en particulier lorsqu'un système de désinfection des eaux de pluie est installé ou lorsque la mise en place du système de récupération est prise en compte dans l'analyse.

La véritable problématique de la production d'eau potable réside dans le fait que son profil d'impact reste très largement dominé par les dommages environnementaux liés à l'exploitation des ressources naturelles, et dans une moindre mesure, à l'influence de l'activité de production sur le changement climatique. En effet, l'analyse du cycle de vie du processus de production d'eau potable de l'unité industrielle SODECI Nord-Riviera révèle que la consommation énergétique, notamment l'utilisation d'électricité nécessaire au pompage de la ressource hydrique souterraine, constitue la source principale d'impact du système. L'étude attribue par ailleurs, un rôle secondaire quoique mineur, aux impacts liés à la production en amont, des réactifs (en l'occurrence l'hydroxyde de calcium) nécessaire à l'étape de traitement de l'eau brute. Ces résultats sont conformes aux constats de la majorité des études antérieures, utilisant l'approche ACV dans l'analyse les aspects environnementaux des systèmes de production d'eau potable, qui ont mis en exergue le rôle prépondérant de la consommation électrique dans l'impact environnemental généré par ces systèmes indifféremment de leur nature, de leur géographie ou du type de technologie de traitement utilisée (Mohapatra et al., 1997 ; Sombeke et al., 1997 ; Crettaz et al., 1999 ; Lundin et al., 2000 ; Friedrich et al., 2001 ; Tarantini et Ferri, 2001 ; Friedrich et Buckley, 2002 ; Rihon et al., 2002 ; Beavis et al., 2003 ; Raluy et al., 2005 ; Friedrich et al., 2006 ; Pillay, 2007).

Cette prépondérance se traduit par la prédominance des dommages sur les ressources naturelles et le climat, dans l'impact environnemental global généré par le système considéré. L'intensité des dommages est en outre, fortement modulée par le type de profil énergétique adopté par l'état ou la région considérée (Renou, 2006). Dans cette étude, la production électrique majoritairement issue de sources fossiles, adjointe aux importantes quantités énergétiques requises pour le pompage de l'eau entrainent une pression d'exploitation considérable sur les ressources naturelles, et subséquemment des impacts significatifs sur le faciès climatique, notamment en raison de la production de divers gaz à effet de serre contribuant potentiellement à l'altération du climat.

Ces répercussions négatives ne sont toutefois pas prises en compte dans les calculs privés de l'entreprise, alors qu'elles constituent des externalités susceptibles de modifier en aval, les coûts de production de l'eau potable, comme l'ont montré Stokes et Horvath (2005). Ces auteurs grâce à une approche combinant l'ACV avec une analyse économique entrant-sortant (EIO-LCA), appliquée sur différents systèmes d'approvisionnement en eau, indiquent que les coûts associés aux externalités négatives du processus de production d'eau potable peuvent engendrer des augmentations de l'ordre de 1 à 8 % des coûts de production de l'eau, prouvant ainsi qu'une pollution à une étape, même lointaine de la chaine de production est susceptible de se traduire par des conséquences économiques directes ou indirectes sur le produit final. Cet argument économique milite en faveur de la prise en compte de ces externalités dans les mécanismes décisionnels de la SODECI. De plus, la notion de « responsabilité environnementale » qui impose l'extension du processus de gestion environnementale à toutes les activités et aux biens pour lesquels une incidence environnementale directe, indirecte ou potentielle a été définie, quelle que soit la portée de la législation en cours, constitue également une motivation supplémentaire pour l'élaboration et la mise en place d'un plan d'action global visant l'amélioration de la performance environnementale associée à l'activité de production d'eau potable.

La présente analyse lève également, un coin de voile sur l'une des problématiques environnementales majeures du processus de production de l'eau potable par la SODECI, relative à la production et à la gestion des boues de traitement. En effet, l'analyse de sensibilité réalisée sur ce paramètre démontre qu'il induit quelle que soit sa magnitude, des impacts environnementaux négligeables, par rapport à la charge environnementale globale du système. Ce résultat pourrait découler du volume relativement faible et de la nature des effluents et boues de traitement, générés par le processus de production (« incuits » de chaux principalement composés de carbonate de calcium et de chaux).

Ces composés en dehors des risques sanitaires mineurs (irritations cutanées et respiratoires, lésions oculaires), qu'ils sont susceptibles d'entrainer, présentent un très faible risque nocif, non significatif pour l'environnement, ou pour l'homme. Par ailleurs, ces risques se trouvent considérablement réduits par les mesures de sécurité établis pour la manutention de ces réactifs (gants, masques et lunettes). L'absence d'incidence significative sur l'environnement, s'observe également au niveau des émissions aériennes de la station de traitement (principalement des particules d'hydroxyde de calcium de moins de 10 um de diamètre). Elle peut vraisemblablement être attribuée à des causes similaires à celles énoncées précédemment, en l'occurrence les caractéristiques des rejets (émissions localisées et confinées au point de rejet), leur faible nocivité, ainsi que les faibles volumes de produits émis d'autant plus réduits par la présence de dépoussiéreurs permettant la récupération par aspiration de la poudre de chaux rejetée dans l'air ambiant.

Toutefois, il demeure important de souligner que l'analyse ne décrit ici que l'impact relatif de ces paramètres par rapport à l'impact total de l'activité de production. De plus, les conclusions en émanant restent limitées autant par la capacité et la robustesse du modèle mathématique utilisée par la méthode d'évaluation (IMPACT 2002+), pour décrire et quantifier la voie d'impact de la chaux et de ses dérivés dans l'écosystème, que par la fiabilité des hypothèses émises. En effet, bien que l'analyse n'attribue qu'un impact négligeable aux rejets d'incuits et de poudre de chaux dans le milieu naturel, certaines données consignées en annexes de ce document, font état de l'occurrence d'un risque potentiel de nocivité associé aux rejets de doses massives de chaux dans l'environnement, notamment pour certains compartiments de la biocénose des milieux aquatiques. Les quantités de chaux rejetées dans l'environnement demeurent toutefois, relativement inférieures aux valeurs indiquées par ces données. Cependant, l'analyse de cycle de vie n'établit qu'une image instantanée des impacts potentiels générés par le procédé, sans s'intéresser aux risques sécuritaires (déversements accidentels, etc.) qui lui sont associés. De fait, l'existence de telles éventualités conduit à agréer cette conclusion, moyennant une certaine réserve.

Cette même réserve doit également être appliquée à l'influence évaluée de l'occupation du sol par les activités de traitement et de captage, sur le bilan écologique global. En effet, l'étude en indiquant que ce paramètre ne constitue pas une source d'impact majeur, permet de conclure qu'il est possible d'accroitre les surfaces et périmètres de protection des forages sans modifier conséquemment pour autant, l'impact environnemental généré. Toutefois, elle ne tient pas compte des considérations sociales et économiques inhérentes à l'accroissement d'espaces au sein d'environnement urbain, qui constituent pourtant des dimensions primordiales du concept de développement durable.

2. Recommandations et suggestions

En Côte d'Ivoire, toutes les entreprises actives sont assujetties à des lois et règlements traitant spécifiquement ou indirectement de l'environnement. En pratique, la conformité d'une entreprise par à rapport à ces dispositions législatives et règlementaires, s'acquiert généralement par une gestion adéquate des substances potentiellement polluantes. Ainsi, à des degrés divers toutes les entreprises font de la gestion environnementale. Mais, il reste fréquent qu'elles ne le fassent que de façon fragmentaire, au cas par cas, non en prenant en compte les aspects environnementaux totaux et les impacts de leurs activités, mais uniquement par souci de conformité avec la réglementation en vigueur. Alors qu'une performance environnementale accrue se traduit pour une entreprise donnée, par différents types de valeurs ajoutées. Celles-ci peuvent se concrétiser aux travers de bénéfices pour l'image de l'entreprise (réduction des atteintes à l'environnement), d'avantages concurrentiels, ou par la valeur ajoutée relative à l'évitement des coûts, associés aux externalités. Par ailleurs, un impact environnemental peut être à priori, révélateur de pertes, de gaspillages ou d'utilisations impropres d'une ou de plusieurs ressources pris dans leur sens le plus large : écologiques (ressources renouvelables et non renouvelables), financières, techniques, organisationnelles et humaines.

L'optimisation des ressources constitue dès lors un choix stratégique impérieux. Dans ce contexte, l'implantation d'un système de gestion environnementale, apparait comme un précieux outil d'optimisation autant des ressources que des processus. Il ne requiert pas une restructuration profonde et totale des processus, procédés, et activités du jour au lendemain, mais se définit plutôt comme une approche graduelle, consistant à implanter des mesures de gestion environnementale par modules ou par projets, en identifiant dans chaque cas, les meilleurs effets de levier pour faire progresser l'entreprise à son propre rythme. Un système de gestion environnementale est un outil efficace de protection de l'environnement, qui s'intègre au système de gestion générale de l'entreprise. Il permet ainsi une progression à la mesure des besoins et des moyens de l'entreprise. Le système de gestion environnementale fournit des moyens afin de parvenir et d'aller au-delà de la conformité réglementaire de base à laquelle est sujette l'organisme. Il inclut plusieurs stades de progression, allant de la réduction des impacts, à la gestion écologique, stade très avancé de gestion environnementale. Ce dernier stade se caractérise par une intégration quasi-idéale de l'environnement aux activités de l'entreprise : minimisation optimale des impacts, gestion écologique des produits, écologie industrielle, « dématérialisation » de la production, etc...

Cependant, un système de gestion environnementale efficace exige la mobilisation de l'intelligence de l'entreprise afin établir les liens entre les impacts et les activités qui en sont la source ou y contribuent dans leur forme actuelle. Une réponse à cette exigence est apportée par la présente analyse environnementale. Elle a permis d'identifier, notamment pour le système de production de la SODECI, tel que mis en oeuvre à la station Nord-Riviera, les principaux secteurs à prioriser pour de futures actions environnementales. L'étude révèle que ce système se caractérise comme faiblement impactant pour l'environnement, et offre en outre, peu de possibilités d'optimisation au vu de la situation actuelle et des existants du pays. En effet, les actions possibles dans les principaux secteurs générateurs d'impacts, identifiés par la présente analyse, demeurent clairement limitées par leur adéquation avec le contexte socio-économique ou technologique de la Côte d'Ivoire. Réduire l'empreinte environnementale des activités d'approvisionnement en eau potable, passe nécessairement par la réduction de la consommation énergétique notamment celle des phases de pompage de l'eau souterraine. Cet objectif pourrait être atteint par la réduction des flux entrants dans le système, donc des volumes pompés, notamment à partir de méthodes telles que le traitement des eaux usées et leur réinjection dans le cycle anthropique de l'eau. Cette alternative, bien que plausible, d'un point de vue environnemental, arbore toutefois, une viabilité sociale et économique relativement minime. En effet, même en Europe, la consommation d'eau potable issue du traitement des eaux usées, ne jouit pas encore de l'engouement total des collectivités. De plus, la mise en oeuvre de technologies de traitement des eaux usées se caractérise par des couts très élevés et une technicité pointue, qui s'avèrent globalement inaccessibles aux états pauvres et sous-développés, et confèrent de fait, un caractère inapproprié à cette option.

Dans la même ligne, il apparait également, irréaliste de préconiser l'usage de sources énergétiques renouvelables (éolien, solaire, etc.) ou le recours à des procédés alternatifs à faible consommation d'intrants chimiques (filtration membranaire, ozonation, etc..), sans tenir compte de l'environnement technologique et des capacités des décideurs en charge de l'approvisionnement en eau. La plupart de ces stratégies alternatives en dehors des difficultés d'accès qu'elles présentent pour les pays sous-développés, peuvent induire par ailleurs, des transferts substantiels de pollution comme l'atteste les travaux de BEAVIS et al. (2003). Ces auteurs ont démontré à partir de la comparaison de différentes techniques de désinfection utilisées pour la production d'eau potable et le traitement des eaux usées, que le recours à l'irradiation aux ultra-violets en vue de réduire l'utilisation des désinfectants chimiques et leurs impacts subséquents, se traduisait par une augmentation de la consommation énergétique, concourant finalement à un impact environnemental global beaucoup plus important.

Toutefois, certains points d'actions bien que peu influents sur la charge globale du système, sont susceptibles d'être réformés afin d'accroitre l'acceptabilité environnementale du système de production étudié. Ces axes d'améliorations ont été développés conformément à deux enjeux environnementaux majeurs à savoir :

- la réduction des émissions vers le milieu naturel, à travers l'optimisation de la gestion des boues de traitement ;

2.1. Optimisation de la gestion des boues de traitement

Les boues d'eau potable peuvent être valorisées de diverses manières en fonction de leur qualité. Lorsque celle-ci est constante, les boues peuvent réutilisées sous formes d'adjuvants en cimenterie ou en briqueterie. En théorie, les sous-produits de traitement de la filière de production d'eau potable peuvent également être épandus en agriculture sans contraintes particulières, sous le vocable de « terres de décantation ». Cependant, cette utilisation ne s'avère possible que lorsque ceux-ci possèdent un apport calcique suffisant. Ainsi, un ajout de chaux est parfois requis, afin d'améliorer leur statut d'amendement calcique et leur conférer une meilleure qualité rhéologique. Dans le cas d'étude, l'utilisation agricole des boues et effluents concentrés des traitements de décarbonatation, constitue une voie de valorisation à prioriser. En effet, ANGUI et al (2009) ont prouvé que les incuits de chaux découlant de la chaine de traitement des eaux souterraines de la SODECI, pouvaient constituer un amendement à fort potentiel d'amélioration de la fertilité des sols agricoles acides. De plus, un apport subsidiaire en chaux peut être assuré si requis, à partir des volumes de chaux récupérés à l'issue du dépoussiérage des locaux d'entreposage et de manutention de la chaux. Il apparait ainsi clairement possible de rediriger les quantités d'incuits produits, vers les filières agricoles, moyennant la mise en place de plans d'épandage et de dispositifs techniques adéquats permettant la récupération des boues liquides aux normes régissant la valorisation des boues résiduaires urbaines. Les lits de séchage et les bassins de lagunage apparaissent vraisemblablement comme les ouvrages techniques se prêtant le mieux à la récupération des boues produites. En effet, ils ne nécessitent aucune source d'énergie (autre que celle du soleil) pour leur fonctionnement et aboutissent à une importante réduction du volume de boues produites. Ces méthodes de déshydratation nécessitent néanmoins de grandes surfaces, ce qui peut se révéler particulièrement problématique en milieu urbain. Une proposition pour la conception de ce type d'ouvrage de traitement des incuits est décrite en annexe de ce document (Annexe 3).

2.2. Optimisation de la gestion des déchets : cas des emballages et conditionnements des réactifs

Les emballages ont généralement une durée de vie assez courte, et deviennent des déchets à la charge de l'acquéreur, une fois leur tâche accomplie. L'optimisation de leur mode de gestion constitue un secteur dont l'amendement pourrait être avantageux d'une part sur le plan écologique, et d'autre part, à un niveau économique. Il semble en effet, possible d'intégrer les contenants en plastique de l'hypochlorite en calcium au sein de systèmes économiques susceptibles d'entrainer une réduction à la source de l'ordre de 8,4 % du volume journalier de déchets générés, ainsi qu'une réduction substantielle du cout d'achat des réactifs par l'entreprise. Ces systèmes reposent sur un principe simple de retour d'emballages et de consigne, à établir entre l'entreprise productrice (SODECI) et le fournisseur de réactif. Ils consisteront pour le fournisseur à déduire du prix total des réactifs fournis, le cout des emballages de la livraison précédente, s'ils sont restitués en bon état par la société cliente (retour intégral). De nature à favoriser la réutilisation des emballages à la fois par le fournisseur et le client, cette proposition s'avère en totale conformité avec les préceptes de base établis pour la gestion des déchets ou 3RV (Réutilisation, Réduction, Recyclage, Valorisation), et constitue un instrument relativement facile à appliquer afin d'améliorer la performance environnementale du processus de production d'eau potable.

Enfin, bien que la réutilisation des emballages puisse présenter un bénéfice économique et environnemental, son application effective doit toutefois procéder d'une analyse économique et environnementale approfondie afin de mesurer ses impacts réels et d'apprécier la pertinence de la réutilisation au regard des contraintes de l'entreprise.

CONCLUSION

Les systèmes d'approvisionnement des populations en eau potable constituent indéniablement, un secteur jouissant d'une grande technicité et d'une maitrise économique éprouvée. En revanche, l'évaluation des impacts sur l'environnement de ces systèmes, volet central du tryptique du développement durable, demeure encore, relativement négligée, particulièrement en Afrique, comme l'atteste la géographie de l'ensemble des publications scientifiques dans ce domaine. C'est un tel contraste qui a motivé l'élaboration de cette étude qui envisageait d'apporter une contribution scientifique à la problématique des impacts potentiels et coûts environnementaux découlant des services d'approvisionnement en eau potable, notamment ceux assurés par l'unité de production « Nord-Riviera » de la Société de Distribution d'Eau de Côte d'Ivoire (SODECI). Parmi les différents outils d'évaluations environnementales, l'analyse de cycle de vie est apparue comme la mieux appropriée aux objectifs de ces travaux. En effet, elle constitue un outil efficace d'évaluation de l'impact environnemental adapté aux produits, aux services et aux systèmes. En outre, grâce au concept de cycle de vie qu'elle introduit, l'ACV se révèle capable d'évaluer non seulement l'ensemble d'une filière, mais également tous les impacts directs ou indirects associés au système considéré. Elle bénéficie par ailleurs, d'un cadre méthodologique structuré et standardisé par la série de normes ISO 14040, bien que certains points, tels la résolution des problèmes d'affectation, soient encore discutés. Ne se concentrant que sur la dimension environnementale du système étudié, l'ACV peut être judicieusement complété par une analyse des flux financiers de l'ensemble du cycle de vie, mettant ainsi en parallèle impacts environnementaux et contraintes économiques.

L'application de cet outil au processus industriel de production d'eau potable étudié, a permis de montrer sous réserves de certaines hypothèses, qu'il jouissait d'un impact environnemental relativement faible estimé à environ 3,05 Pt par mètre cube d'eau produite. Cet impact découle principalement des dommages à l'environnement liés à l'exploitation des ressources naturelles, particulièrement la consommation énergétique nécessaire à la phase de pompage de l'eau des sources souterraines, et dans une moindre mesure, la production des réactifs de traitement de l'eau brute. Il se traduit par des scores d'impact obtenus grâce à la méthode IMPACT 2002+, de 2,7 MJ et 0,26 kg de CO₂équivalent, par mètre cube d'eau produite, respectivement pour les catégories de l'utilisation des ressources et des changements climatiques. Ces chiffres peuvent sembler dérisoires dans l'absolu. Cependant, ils deviennent moins négligeables lorsqu'on les multiplie à la production de l'unité considéré ou à la production totale de la SODECI. Ainsi, par an, l'on estime qu'approximativement 32 645 tonnes de CO₂équivalent serait indirectement rejeté dans l'atmosphère, suite aux activités de production d'eau potable par la SODECI. Ce dernier chiffre plus pertinent, rend bien compte des impacts environnementaux potentiellement liés à cette activité, et de la nécessité de développer des solutions axées vers une production plus « verte ». Toutefois, l'analyse de la situation dans son ensemble montre qu'actuellement très peu d'options s'offrent en termes d'améliorations de l'existant. En effet, l'empreinte environnementale ici considérée découle presqu'essentiellement de la production de l'électricité réalisée en amont, et nécessaire à l'extraction et au traitement de l'eau brute. Cette dernière au regard des possibilités et des capacités techniques actuelles, apparait difficilement amendable. Il demeure ainsi, inappropriée et irréaliste de proposer le recours à des ressources énergétiques renouvelables (solaires, éoliens, etc.). Dans la même ligne, la réforme des techniques d'exploitations utilisées vers des procédés moins dispendieux en énergie, apparait également, une suggestion totalement déplacée, dans l'état actuel de la situation. Cependant, des points d'action bien que peu impactants, sur l'empreinte globale généré par le système ont pu être identifiés dans l'objectif d'accroitre l'acceptabilité environnementale de ce dernier. Ils recouvrent deux points majeurs, à savoir l'optimisation de la gestion des déchets solides à travers l'adoption de méthodes de consigne et de retour d'emballages, appliquées sur les contenants des réactifs ; et la mise oeuvre de techniques de traitement visant à réduire et à valoriser les flux d'effluents rejetés dans l'environnement par l'activité de traitement de l'eau.

ANGUI K.T.P., GONE D.L. et DJEBRE S.L., 2009. Effets comparés d'incuit de chaux et de dolomie sur quelques paramètres chimiques d'un sol ferralitique et d'un sol organique au Sud de la Côte d'Ivoire. Agronomie africaine, 21(2) :35-40.

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ANALYSE DE CYCLE DE VIE APPLIQUEE A UN SYSTEME DE PRODUCTION D'EAU POTABLE : CAS DE L'UNITE INDUSTRIELLE SODECI NORD-RIVIERA

ANNEXES

Annexe 1 : Tableaux récapitulatifs de la législation environnementale en Côte d'Ivoire

Annexe 2 : Contribution des différents processus unitaires a l'éco-score global du système de production d'eau potable par la station SODECI - Nord Riviera

Annexe 3 : Données toxicologiques et écotoxicologiques sur l'hydroxyde de calcium [Ca(OH)₂] et ses dérivés

Annexe 4 : Traitement des boues de chaux par lits de séchage conventionnels

Nature de l'acte	Intitulé/ dénomination/titre
Ressources naturelles et protection de la nature
Loi	Loi n°2002 du 11 février 2002 relative à la création, à la gestion et au financement des parcs nationaux et des réserves naturelles
Loi	Loi n°98-755 du 23 décembre 1998 portant code de l'eau,
Loi	Loi n°64-490 du 21 décembre 1964 relative à la protection des végétaux
Loi	Loi n°94-442 du 16 août portant modification de la loi n° 65-255 du 04 août 1965 relative à la protection de la faune et de la commercialisation des semences et plants
Décret	Décret portant n°86-378 du 04 juin 1986 portant création d'un comité national de défense de la forêt et de lutte contre les feux de brousses
Décret	Décret 71-44 du 22 janvier 1971 modifiant le décret 65-292 du 2 septembre 1965 portant création d'un comité consultatif de la protection des végétaux
Décret	Décret n°63-457du 7 Novembre 1963 fixant les conditions d'introduction et d'exportation des végétaux et autres matières susceptibles de véhiculer des organismes dangereux pour les cultures.
Arrêté	Arrêté interministériel du 15 février 1999 portant institution du comité technique d'inscription au catalogue officiel des espèces de variétés végétales,
Ressources halieutiques et animales
Loi	Loi n°67-47 du 02 février 1967, portant création du comité consultatif des pêches.
Décret	Décret n°85-176 du 06 mars portant réglementation de la pêche en lagune
Décret	Décret n°82-956 du 27 octobre 1982 portant réorganisation du Comité consultatif des pêches.
Décret	Décret n°66-399 du 13 septembre 1996 portant création d'un comité consultatif des pêches.
Arrêté	Arrêté n° 184/MINAGRA/MERSRIT du 21 Août 1996 portant création de la commission nationale d'amélioration génétique du cheptel
Etudes d'impact environnemental et production industrielle
Loi	Loi n°88-651 du 07 juillet 1988 portant protection de a santé publique et de l'environnement contre les effets des déchets industriels toxiques et nucléaires et des substances nocives
Loi	Loi n°73-573 du 22 décembre 1973 portant taxe de vérification et de contrôle des établissements pétroliers et dépôts d'hydrocarbures et taxes d'inspection des établissements insalubres ou incommodes,
Décret	Décret n°98-43 du 28 janvier 1998 relatif aux installations classées pour la protection de l'environnement
Décret	Décret n°96-894 du 8 novembre 1996 déterminant les règles et procédures applicables aux études relatives à l'impact environnemental des projets de développement.
Protection phytosanitaire
Décret	Décret n° 89-02 du 04 janvier 1989 à relatif à l'agrément, la fabrication, la vente et l'utilisation des pesticides abrogeant le décret n°74-388 du 7 août 1974 relatif à l'agrément des pesticides,
Décret	Décret n°74-388 du 7 Août 1974 relatif à l'agrément, la fabrication, la vente et l'utilisation des pesticides

Titre/intitulé	Date et lieu d'adoption	Date de ratification
Convention africaine sur la conservation de la nature et des ressources naturelles	15 septembre 1968, (Alger)	15 juin 1969
Convention relative aux zones humides d'importance internationale, particulièrement comme habitat des oiseaux d'eau	02 février 1971 (Ramsar)	03 février 1993
Convention sur le commerce international des espèces de faune et de flore sauvage menacées d'extinction	03 mars 1973, (Washington)	03 février 1993
Convention sur la diversité biologique	05 juin 1992 (Rio de Janeiro)	14 novembre 1994
Convention sur les changements climatiques	09 juin 1992 (New York)	14 novembre 1994
Conventions des Nations Unies sur la lutte contre la désertification, en particulier en Afrique	17 juin 1994 (Paris)	06 mars 1997
Convention internationale pour la protection des végétaux	1951 révisé en 1997	9 Août 2000
Accord instituant l'Organisation Mondiale du Commerce	15 avril1994 (Marrakech)	15 Mars 1995
Convention phytosanitaire interafricaine	29 juillet 1954
Traité international sur les ressources phytosanitaires pour l'alimentation et l'Agriculture adopté par la 31ème conférence de la FAO (annexe 10)	2001 (Rome)	En 2003
Protocole de Cartagena sur la prévention des risques biotechnologiques	19 janvier 2000, (Cartagena)	En cours
Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants	23 mai 2001, (Stockholm)	10 juillet 2003
Convention de Rotterdam relative à la procédure de consentement préalable en connaissance de cause concernant certains pesticides et produits chimiques qui font l'objet d'un commerce international	10 septembre 1998 (Rotterdam)	20 janvier 2004
Protocole de Nagoya sur la diversité biologique	29 octobre 2010 (Nagoya)	1^er février 2012

CONTRIBUTION DES DIFFERENTS PROCESSUS UNITAIRES A L'ECO-SCORE GLOBAL DU SYSTEME DE PRODUCTION D'EAU POTABLE PAR LA STATION SODECI - NORD RIVIERA

Figure 1 : Réseau des processus unitaires et contribution à l'éco-score global du système de production d'eau potable par la station SODECI - Nord riviera (généré par Sima Pro 7.1)

Figure 2 : Diagramme de contribution des différents processus unitaires à l'éco-score global DU système de production d'eau potable par la station SODECI - Nord riviera (généré par SimaPro 7.1)

DONNEES TOXICOLOGIQUES ET ECOTOXICOLOGIQUES SUR L'HYDROXYDE DE CALCIUM [CA(OH)₂] ET SES DERIVES

Tableau 1 : Données écotoxicologiques sur l'hydroxyde de calcium (source : Fiche de données de sécurité pour Ca(OH)₂- HEIDELBERG-CEMENT AG, mars 2011)^3(*)

Organismes /compartiment	Concentration	Type de Toxicité
Poisson d'eau douce - CL50 (96 h)	50,6 mg/L	Toxicité aigüe / prolongée
Poisson marin CL50 (96 h)	457 mg/L	Toxicité aigüe / prolongée
Invertébrés d'eau douce - CE50 (48 h)	49,1 mg/L	Toxicité aigüe / prolongée
Invertébrés marins - CL50 (96 h)	158 mg/L	Toxicité aigüe / prolongée
Algues d'eau douce - CE50 (72 h)	184,57 mg/L	Toxicité aigüe / prolongée
Algues d'eau douce - NOEC50 (72 h)	48 mg/L	Toxicité aigüe / prolongée
Invertébrés marins - NOEC (14 j)	32 mg/L	Toxicité chronique
Macrofaune du sol CL50/CL10 ou NOEC50	2000 mg/kg de sol sec	Toxicité aigüe / prolongée
Microfaune édaphique CL50/CL10 ou NOEC50	12 000 mg/kg de sol sec	Toxicité aigüe / prolongée
Plantes terrestres NOEC50	1080 mg/kg de sol sec	Toxicité aigüe / prolongée

Tableau 2 : Données toxicologiques sur l'hydroxyde de calcium (source : Fiche de données de sécurité pour Ca(OH)₂- HEIDELBERG-CEMENT AG, mars 2011)^4(*)

Nom chimique	Contrôle d'exposition liée à la santé humaine
	Voies d'exposition	Aigu - effets locaux	Aigu - effets systémiques	Long terme - effets locaux	Long terme - effets systémiques
Di-hydroxyde de calcium	Oral(e)	Pas d'exposition attendue	Pas d'exposition attendue	Pas d'exposition attendue	Pas d'exposition attendue
	Inhalation	4 mg /m3, poussière alvéolaire	Pas de danger identifié	1 mg /m3, poussière alvéolaire	Pas de danger identifié
	Dermique	Pas d'exposition attendue	Pas de danger identifié	Pas d'exposition attendue	Pas de danger identifié

Le lit de séchage est un ouvrage permettant d'obtenir directement, par simple filtration des siccités élevés sous réserve de bénéficier de conditions météorologiques favorables ou de disposer de superficies suffisantes. La technique des lits de séchage se pratique à l'air libre sur des boues liquides et combine évaporation naturelle et drainage de l'eau libre à travers un massif filtrant. Le dispositif permet d'atteindre pour les boues de chaux des siccités de l'ordre de 50 à70 %, au bout de 3 semaines en moyenne, en fonction des conditions climatiques. Les boues sont ensuite ratissées manuellement, reprises et stockées, avant d'être envoyées vers leurs filières d'élimination (admission en réseau d'assainissement, évacuation vers un site de décharge) ou de valorisation (épandage agricole).

La configuration suggérée consiste en au moins deux bassins rectangulaires de faible profondeur, afin d'alterner les étapes de remplissage et de séchage sur l'un ou l'autre lit (le nombre total de lit sera fonction des volumes totaux de boues à sécher). Les bassins conçus et dimensionnés en fonction du volume de boues générés, consisteront en bacs en béton dont le plancher est rendu étanche par une bâche ou un radier béton. La partie inférieure, comprend un massif filtrant, non colmatant, composé de couches superposées de galets, graviers et sable grossier, et doté d'un système de tuyauterie (drain et vannes de drainage) pour le drainage de l'eau d'infiltration (figures 1 et 2). Le drain disposé dans le matériau du lit sera est isolé et rempli d'eau, afin d'éviter tout problème de colmatage. Enfin, Les lits seront conçus selon le principe des décanteurs de manière à déverser directement le surnageant, dans le réseau d'eaux usées. Les lits devront être conçus de façon à permettre un enlèvement aisé des boues sèches par des équipements mécaniques ou par de la main d'oeuvre humaine. La surface requise pour la mise en place des lits, peut être estimée par la formule suivante :

Où, A (m²) correspond à la surface des lits ; N au nombre d'épandages par année,

Le fonctionnement des lits de séchage repose sur deux principes simples : la filtration sur lits drainants et le séchage naturel. Les boues fraîches injectées en continu dans l'ouvrage (vanne de drainage fermée), sont soumises à la décantation naturelle (pendant 4 h au minimum), le surnageant étant évacué par déversement (vannes murales). L'injection est arrêtée lorsque le volume de remplissage prévu au dimensionnement sera atteint. Le plan d'eau est alors abaissé très lentement, par ouverture des vannes de drainage, pour éviter toute remise en suspension des boues. Pour un mode d'exploitation hebdomadaire (volume de boues traitées correspondant à la production de boues d'une semaine), le lit est laissé en phase de séchage durant une semaine, avant un nouveau remplissage, et le flux d'effluents est détourné vers un autre lit. Après dix remplissages successifs, le lit est laissé en séchage durant un période variant en fonction des conditions climatiques. En effet, la durée du cycle de séchage est intimement liée à la climatologie, spécifiquement à la pluviométrie. De fait le dimensionnement doit prévoir la mise en oeuvre de superficies suffisantes, permettant de s'affranchir des périodes pluvieuses. La période optimale de séchage des boues est estimée entre 60 et 80 jours. Au bout de cette période, les boues pourront être récupérées par raclage quand elles ne collent plus au sable.

L'avantage principal des lits de séchage réside dans le fait qu'ils ne nécessitent aucune source d'énergie (autre que celle du soleil) pour leur fonctionnement et permettent une réduction substantielle du volume des boues produites. Par ailleurs, leur conception relativement simple, la faible technicité qu'ils requièrent pour leur exploitation, leurs couts d'investissements modérés (peu de génie civil), ainsi que la bonne intégration paysagère dont ils bénéficient (ouvrages semi-enterrés dont la hauteur ne dépasse pas 50 cm), leur confèrent le caractère de dispositif de traitement de choix.

Cependant, cette méthode de déshydratation nécessite de grandes surfaces, ce qui peut se révéler particulièrement problématique en milieu urbain. De plus, son principe de fonctionnement intimement lié aux conditions climatiques, peut engendrer des difficultés d'exploitation notamment en cas d'importantes périodes pluvieuses. Un des inconvénients majeurs également, associés à cette technique s'exprime à travers le besoin élevé en main d'oeuvre qu'elle nécessite pour l'enlèvement des boues, qui est susceptible d'accroitre les couts d'exploitation des ouvrages.

Analyse de cycle de vie appliquée à un système de production d'eau potable : cas de l'unité industrielle SODECI nord-riviera

DEDICACE